gomez susan pavimento flexible Óvalo tesis trujillo

i

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

“DISEÑO ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO FLEXIBLE

PARA EL ANILLO VIAL DEL ÓVALO GRAU – TRUJILLO

- LA LIBERTAD”

TESIS

PARA OPTAR EL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL

Área de investigación: Transportes

AUTOR : Br. SUSAN JACKELIN GOMEZ VALLEJOS

ASESOR : Ing. JUAN PAUL E. HENRIQUEZ ULLOA

Nro. REGISTRO______________

TRUJILLO, SETIEMBRE DEL 2014

ii

Tesis: “Diseño Estructural del pavimento flexible para el anillo vial del Óvalo

Grau – Trujillo – La Libertad”

Por: Br. Gómez Vallejos Susan Jackelin

Jurado evaluador

Presidente:

Ing. ______________________

Secretario:

Ing. ______________________

Vocal:

Ing. ______________________

Asesor:

Ing.

iii

PRESENTACIÓN

Señores Miembros del Jurado:

Dando cumplimiento al Reglamento de Grados y Títulos de la Universidad Privada

“Antenor Orrego”, para el título Profesional de Ingeniero Civil, es grato poner a vuestra

consideración, la presente tesis titulada: “Diseño Estructural del pavimento flexible para

el anillo vial del Óvalo Grau – Trujillo - Perú”.

Atentamente,

Br. Gómez Vallejos Susan

Trujillo, 05 de setiembre del 2014

iv

DEDICATORIA

A Dios, por haberme dado la vida y permitirme el haber llegado hasta este

momento tan importante de mi formación profesional. A mi madre Anita y Lili,

por su apoyo, consejos, comprensión, amor. Me han dado todo lo que soy como

persona, mis valores, mis principios, mi empeño y mi perseverancia para

conseguir mis objetivos; A mi tía Verónica, a quien quiero como a una madre, por

compartir momentos significativos conmigo y por siempre estar dispuesta a

escucharme y ayudarme en cualquier momento; A mi novio Israel por siempre

estar incondicionalmente a mi lado en las buenas y en las malas; por su

comprensión, paciencia y amor, dándome ánimos de fuerza y valor para seguir a

delante.

SUSAN JACKELIN GÓMEZ VALLEJOS

v

AGRADECIMIENTOS

A:

DIOS:

A Dios, por permitirme llegar a este momento tan especial en mi vida.

MADRE:

Por su confianza en mí, consejos, apoyo moral y económico, que me permitieron

alcanzar esta meta.

ING. JUAN PAUL HENRIQUEZ ULLOA

Por su valiosa asesoría, colaboración y aporte brindado al presente trabajo.

SUSAN JACKELIN GÓMEZ VALLEJOS

vi

RESUMEN

“DISEÑO ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO FLEXIBLE PARA EL

ANILLO VIAL DEL ÓVALO GRAU – TRUJILLO – LA LIBERTAD”

Por:

Br. Susan Jackelin Gómez Vallejos

En la actualidad, se ha originado el incremento del parque automotriz en nuestra

ciudad, y por ende La Municipalidad de Trujillo viene ejecutando la obra

“Creación del intercambio vial del Óvalo Grau”. Esta nueva obra de

infraestructura vial urbana, consiste en un viaducto elevado de 60 metros de largo

por una rampa y un total de 450 metros de longitud que siguen la trayectoria de la

Avenida América Sur, efectuándose los trabajos de demolición de toda la antigua

construcción del pavimento actual en el anillo vial para hacer realidad el paso a

desnivel del Óvalo Grau.

El pavimento flexible debe proporcionar una superficie de rodamiento uniforme,

resistente a la acción del tránsito, a la del intemperismo y otros agentes

perjudiciales, así como transmitir a las terracerías los esfuerzos por las cargas del

tránsito.

La metodología permitió establecer los métodos y técnicas que van relacionados

con la durabilidad que está ligada a factores económicos y sociales. La durabilidad

que se le desea dar al anillo vial, depende de la importancia de este.

Para la concepción del proyecto vial, se ha tomado en cuenta los volúmenes de

tránsito existentes, las proyecciones de los mismos y el aspecto estético del

proyecto integral, de modo que se pueda solucionar así los movimientos

vehiculares en todos los sentidos. Las avenidas involucradas en el estudio por la

importancia que han adquirido, merecen un tratamiento especial toda vez que

canalizan gran parte del tránsito.

La presente tesis pretende determinar los criterios estructurales según normas y

metodologías para diseñar la estructura de un pavimento flexible y así lograr un

eficiente nivel de transitabilidad mejorando las condiciones de vida de la

población en toda la zona de influencia.

vii

ABSTRACT

"FLEXIBLE PAVEMENT STRUCTURAL DESIGN FOR OVAL RING

ROAD GRAU - TRUJILLO – LA LIBERTAD"

By:

Br. Susan Jackelin Gómez Vallejos

At present, it has led to the increase in car ownership in our city, and therefore the

Municipality of Trujillo is executing the work "Creating the vial exchange Oval

Grau". This new development of road infrastructure, consisting of an elevated

viaduct 60 meters long ramp and a total length of 450 meters that track Avenue

South America, carrying out the demolition of the entire old building existing

pavement in the ring road to the overpass Grau Oval reality.

The flexible pavement should provide a uniform bearing surface, resistant to the

action to the action of traffic to weathering and other harmful agents, and transmit

to Earthworks efforts traffic loads.

The methodology allowed us to establish the methods and techniques that are

related to the durability that is linked to economic and social factors. The

durability you want to give the ring road depends on the importance of this.

For the design of the road project, has taken into account existing traffic volumes

and projections thereof and the aesthetics of the whole project, so you can well

solve vehicular movements in all directions. Avenues involved in the study by the

importance acquired; deserve special treatment whenever channeled much of the

traffic to and from the shopping area and studies of Trujillo.

This thesis aims to determine the structural criteria as standards and

methodologies to design the structure of a flexible pavement and thus achieve an

efficient level of walkability and improve the living conditions of the population

of the entire area of influence.

viii

ÍNDICE GENERAL

CARATULA ....................................................................................................................... i

PRESENTACION ............................................................................................................. ii

DEDICATORIA ............................................................................................................... iv

AGRADECIMIENTOS………………………………………………………..………..iv

RESUMEN……………………………………………………………………………….vi

ABSTRACT…………………………………………………………...………………...vii

ÍNDICE GENERAL ...................................................................................................... viii

INDICE DE TABLAS ....................................................................................................... x

INDICE DE ILUSTRACIONES………………………..………………………………xi

1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 1

1.1. EL PROBLEMA: ...................................................................................................... 2

1.1.2 Formulación del Problema. .......................................................................... 3

1.1.3 Alcance ........................................................................................................... 3

1.1.4 Justificación de la investigación. .................................................................. 3

1.1.5 Aportes ........................................................................................................... 3

1.2. OBJETIVOS………………………………………………...…………………….....4

1.2.1 General. .......................................................................................................... 4

1.2.2 Específicos. ..................................................................................................... 4

1.3. ANTECEDENTES…………...…………………….………………..………………4

1.4. HIPOTESIS …………………………………...………………..……..….…………5

1.4.1 General……………………………………..……………………....………..5

1.5. MARCO TEORICO…………….……………………………….………………….5

2. MATERIAL Y MÉTODOS ................................................................................... ..9

2.1 Material .......................................................................................................... 9

2.2 Diseño de Técnicas de recolección de información: ................................... 9

2.3 Población y Muestra ..................................................................................... 9

2.4 Metodología ................................................................................................. 10

3. DESARROLLO DE LA TESIS ............................................................................. 11

Capítulo I 11

ix

Capítulo II 15

Capítulo III 47

Capítulo IV 51

Capítulo V 63

Capítulo VI 65

Capítulo VII 66

Capítulo VIII 67

BIBLIOGRAFIA….……………………………..………………………...……...68

ANEXO………………………………………………………………………….. 69

x

INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Cálculo del IMDA Av. Moche. ............................................................... 28

Tabla 2. Cálculo del IMDA Av. La Marina. ......................................................... 29

Tabla 3. Cálculo del IMDA Av. América Sur lado Oeste .................................... 30

Tabla 4. Cálculo del IMDA Av. América Sur lado Este ....................................... 31

Tabla 5. Tasas promedio de crecimiento anual del tráfico.................................... 21

Tabla 6. Proyección del tráfico normal Av. Moche. ............. ¡Error! Marcador no

definido.2

Tabla 7. Proyección del tráfico normal Av. La Marina ........................................ 23

Tabla 8. Proyección del tráfico normal Av. América Sur (lado oeste) …………23

Tabla 9. Proyección del tráfico normal Av. América Sur (lado este)…………....24

Tabla 10. Proyección del tráfico generado Av. Moche…………………………..24

Tabla 11. Proyección del tráfico generado Av. La Marina………………….…...25

Tabla 12. Proyección del tráfico generado Av. América Sur (lado oeste)………26

Tabla 13. Proyección del tráfico generado Av. América Sur (lado este)………..27

Tabla 14. Proyección del tráfico normal + generado Av. Moche………………..27

Tabla 15. Proyección del tráfico normal + generado Av. La Marina………........28

Tabla 16. Proyección del tráfico normal + generado Av. América Sur (lado oeste)

…………..……………….………………………………………………………44

Tabla 17. Proyección del tráfico normal + generado Av. América Sur (lado

este)………………………. …………………………………………………….46

Tabla 18. Factores de Ejes Equivalentes…………………………………………46

Tabla 19. Número de Repeticiones de EE 8.2t…………………………………………46

Tabla 20. Clasificación de suelos a través de calicatas…………………………………47

Tabla 21. Cuadro de resumen de caracterización del suelo……………...………49

xi

ÍNDICE DE ILUSTRACIONES

Figura N° 01 Localización del proyecto. .............................................................. 21

Figura N° 02 Área de influencia del proyecto. ..................................................... 25

Figura N° 03 Ubicación de los puntos de conteo vehicular. ................................. 27

Figura N° 04 Periodos de diseño recomendados por la AASHTO en función del

tipo de carretera. .................................................................................................... 32

Figura N° 05 Factor de distribución carril. ........................................................... 38

Figura N° 06 Configuración de ejes. ..................................................................... 39

Figura N° 07 Relación de cargas por eje para determinar Ejes Equivalentes (EE)

para pavimentos flexibles. ..................................................................................... 40

Figura N° 08 Valores del nivel de confianza de acuerdo al tipo de camino. ........ 53

Figura N° 09 Desviación estándar normal de acuerdo al tipo de camino. ............ 54

Figura N° 10 Clasificación de índice de serviciabilidad. ...................................... 55

Figura N° 11 Clasificación de índice de serviciabilidad inicial. ........................... 56

Figura N° 12 Clasificación de índice de drenaje. .................................................. 59

Figura N° 13 Valores para modificar los coeficientes estructurales. .................... 59

Figura N° 14 Valores mínimos en función de los ejes equivalentes. .................... 62

1

1. INTRODUCCIÓN

El transporte es un elemento de gran influencia en la economía de las zonas urbanas y

rurales, y la serviciabilidad de las carreteras contribuye al desarrollo socio-económico

de los sectores de la población, por ello es necesario de una adecuada planificación en

los proyectos viales para que puedan garantizar y facilitar el mejoramiento de la

calidad de vida de los habitantes. En tal sentido, es de gran importancia para la ciudad,

que se cuente con una vía eficiente, que permita la comunicación entre sus diferente

núcleos urbanos y rurales.

El presente proyecto tiene como finalidad, diseñar la estructura del pavimento flexible

para el anillo vial del Óvalo Grau, ya que este fue demolido para la ejecución del

Segundo Intercambio Vial en la ciudad de Trujillo. Dado que el sector de estudio tiene

la necesidad de conectarse con las demás poblaciones, se realizó un estudio general

para conocer cuáles eran las necesidades a priorizar; según el resultado del diagnóstico

efectuado en el lugar, se tomó como prioridad en proyectos de infraestructura, la

pavimentación del anillo vial, determinando que es necesario realizar el diseño de esta

arteria de comunicación vial, en materia de infraestructura como es a través del

pavimento flexible, ya que esto va a permitir de mejor manera el tránsito y su conexión

entre las poblaciones de esta ciudad.

Por ello la tesis que se presenta, desarrolló el tema, el cual se refiere a la construcción

de una carpeta a base de un pavimento flexible en caliente, este describirá todas

aquellas definiciones necesarias para su comprensión, sus características y método de

construcción, así como todas aquellas especificaciones necesarias para poder cumplir

con las expectativas.

2

1.1. EL PROBLEMA:

1.1.1 Planteamiento del Problema:

El proyecto en estudio se ubica geográficamente en la región de la costa,

específicamente en el Distrito de Trujillo en la Provincia de Trujillo,

Departamento de La Libertad, y a una altitud de 34 m.s.n.m. La zona

presenta una topografía plana, con pendientes que oscilan entre 1% a 1.5%.

Trujillo distrito tiene una población estimada de 788 236 habitantes, y una

superficie territorial de 39.36 km2

con una densidad promedio de 7,977

Hab/Km2. Según los resultados del censo de población y vivienda del año

2007; la población de la provincia de Trujillo era de 682 834 habitantes,

constituyéndose en la cuarta provincia más poblada de Perú.

Actualmente, La Municipalidad de Trujillo viene ejecutando la obra

“Creación del intercambio vial del Óvalo Grau”. Esta nueva obra de

infraestructura vial urbana, consiste en un viaducto elevado de 60 metros

de largo por una rampa y un total de 450 metros de longitud que siguen la

trayectoria de la Avenida América Sur, efectuándose los trabajos de

demolición de toda la antigua construcción del pavimento actual en el

anillo vial para hacer realidad el paso a desnivel del Óvalo Grau.

De esta manera, se ha pensado en el diseño estructural del pavimento

flexible para el anillo vial del Óvalo Grau, acorde al flujo vehicular de

transporte pesado, como la llegada de los vehículos del sur del país.

3

1.1.2 Formulación del Problema:

Determinar el espesor del pavimento flexible utilizando Normas Técnicas y

Metodologías de diseño.

1.1.3 Alcance:

El alcance del proyecto es a nivel del estudio de Mecánica de Suelos,

estudio de Tráfico y el procedimiento para diseño del pavimento flexible.

1.1.4 Justificación de la investigación.

Este proyecto se justifica académicamente porque permite aplicar

procedimientos y metodologías para realizar el diseño de estructura de la

pavimentación del anillo vial del Óvalo Grau.

Se justifica técnicamente porque está orientado a la metodología AASHTO

93 para el diseño del pavimento flexible y a la comparación de las Normas

de suelo y pavimentos para el cumplimiento de los estudios de suelos y

tráfico.

También este proyecto se justifica socialmente porque proporcionará una

alternativa más adecuada para afrontar el problema del inadecuado servicio

de transitabilidad y el mal estado de la superficie de rodadura, viéndose

favorecidos los pobladores de la ciudad de Trujillo.

1.1.5 Aportes:

Este trabajo pretende dar una alternativa de solución a la zona de estudio,

con el diseño de la estructura del pavimento flexible en el anillo vial del

Óvalo Grau.

Para esto se realizaron estudios básicos de ingeniería: estudios de suelos y

estudio de tráfico.

4

1.2 OBJETIVOS

1.2.1 General.

- Determinar la estructura del pavimento flexible para el anillo vial del

Óvalo Grau – Trujillo – La Libertad.

1.2.2 Específicos.

- Realizar los estudios de Tráfico.

- Realizar los estudios de Mecánica de Suelos.

- Diseñar la estructura del pavimento flexible mediante la metodología

AASHTO 93.

- Proponer los espesores del pavimento flexible.

1.3 ANTECEDENTES

Se encontró la siguiente investigación:

En el año 2006, se ejecutó un recapeo a las pistas adyacentes al Óvalo Grau y

Av. La Marina, mejorando la zona solo a nivel de superficie de rodadura.

En el año 2009, la Municipalidad Provincial de Trujillo realizó un estudio de

tránsito en la intersección de las Avenidas América Sur y Moche – Óvalo Grau,

evidenciándose la necesidad ya en esa época de un tratamiento especial a dicha

zona, debido al incremento del flujo vehicular y peatonal.

5

1.4 HIPÓTESIS

1.4.1 General.

Carece de hipótesis.

1.5 MARCO TEÓRICO

Un pavimento puede definirse como la capa o conjunto de capas seleccionadas

que reciben en forma directa las cargas de tránsito y las transmiten a las capas

inferiores, distribuyéndolas con uniformidad. Este conjunto de capas

proporciona también la superficie de rodamiento, en donde se debe tener una

operación rápida y cómoda.

De acuerdo con las teorías de esfuerzos y las medidas de campo que se realizan,

los materiales con que se construyen los pavimentos deben tener una calidad

suficiente para resistir. Por lo mismo, las capas localizadas a mayor profundidad

pueden ser de menor calidad, en relación con el nivel de esfuerzos que reciben

que recibirán, aunque el pavimento, también transmita los esfuerzos a las capas

inferiores y los distribuyen de manera conveniente, con el fin de que estas los

resistan.

La superficie de rodamiento o carpeta, cuyas principales funciones son las de

proporcionar una superficie de rodadura uniforme, de color y textura

apropiados, resistente a la acción del tránsito, del intemperismo producido por

los agentes naturales y cualquier otro agente perjudicial. Además como función

estructural un pavimento tiene que transmitir adecuadamente los esfuerzos

producidos por las cargas impuestas a la subrasante, de modo que no sufra

deformaciones.

6

En definitiva el pavimento constituye la superestructura de una obra vial, que

hace posible el tránsito expedito de los vehículos con la comodidad, seguridad y

economía prevista por el proyecto.

Pavimentos flexibles.- Este tipo de pavimentos están formados por una capa

bituminosa apoyada generalmente sobre dos capas no rígidas, la base y la

subbase.

Definición de cbr.- Es una medida indirecta de resistencia al esfuerzo cortante

de una suelo bajo condiciones controladas de densidad y humedad.

Módulo resilente.- Es una relación que vincula las solicitaciones aplicadas y las

deformaciones recuperables al suprimirse el estado de tensiones impuesto.

Serviciabilidad.- Es el valor que indica el grado de confort que tiene la

superficie para el desplazamiento natural y normal de un vehículo: en otras

palabras, un pavimento en perfecto estado se le asigna un valor de

serviciabilidad inicial que depende del diseño del pavimento y de la calidad de

la construcción.

Confiabilidad.- Se entiende por confiabilidad de un proceso diseño-

comportamiento de un pavimento a la probabilidad de que una sección diseñada

usando dicho proceso, se comportará satisfactoriamente bajo las condiciones de

tránsito y ambientales durante el periodo de diseño.

Coeficientes estructurales.- El método asigna a cada capa del pavimento un

coeficiente, los cuales son requeridos para el diseño estructural normal de los

pavimentos flexibles. Estos coeficientes permiten convertir los espesores reales

a números estructurales (SN), siendo cada coeficiente una medida de la

capacidad relativa de cada material para funcionar como parte de la estructura

del pavimento.

Periodo de diseño.- Es el tiempo total para el cual se diseña un pavimento en

función de la proyección del tránsito y el tiempo que se considere apropiado

7

para que las condiciones del entorno se comiencen a alterar

desproporcionadamente.

Subrasante.- Es la capa de terreno de una carretera que soporta la estructura de

pavimenta y que se extiende hasta una profundidad que no afecte la carga de

diseño que corresponde al tránsito previsto. Esta capa puede estar formada en

corte o relleno y una vez compactada debe tener las secciones transversales y

pendientes especificadas en los planos finales de diseño.

El espesor de pavimento dependerá en gran parte de la calidad de la subrasante,

por lo que ésta debe cumplir con los requisitos de resistencia, incompresibilidad

e inmunidad a la expansión y contracción por efectos de la humedad, por

consiguiente, el diseño de un pavimento es esencialmente el ajuste de la carga

de diseño por rueda a la capacidad de la subrasante.

Subbase.- Es la capa de la estructura de pavimento destinada fundamentalmente

a soportar, transmitir y distribuir con uniformidad las cargas aplicadas a la

superficie de rodadura de pavimento, de tal manera que la capa de subrasante la

pueda soportar absorbiendo las variaciones inherentes a dicho suelo que puedan

afectar a la subbase.

La subbase debe controlar los cambios de volumen y elasticidad que serían

dañinos para el pavimento. Se utiliza además como capa de drenaje y contralor

de ascensión capilar de agua, protegiendo así a la estructura de pavimento, por

lo que generalmente se usan materiales granulares. Al haber capilaridad en

época de heladas, se produce un hinchamiento del agua, causado por el

congelamiento, lo que produce fallas en el pavimento, si éste no dispone de una

subrasante o subbase adecuada.

Esta capa de material se coloca entre la subrasante y la capa de base, sirviendo

como material de transición, en los pavimentos flexibles.

8

Base.- Es la capa de pavimento que tiene como función primordial, distribuir y

transmitir las cargas ocasionadas por el tránsito, a la subbase y a través de ésta a

la subrasante, y es la capa sobre la cual se coloca la capa de rodadura.

Superficie de rodadura.- Es la capa que se coloca sobre la base. Su objetivo

principal es proteger la estructura de pavimento, impermeabilizando la

superficie, para evitar filtraciones de agua de lluvia que podrían saturar las capas

inferiores. Evita la desintegración de las capas subyacentes a causa del tránsito

de vehículos. Asimismo, la superficie de rodadura contribuye a aumentar la

capacidad soporte del pavimento, absorbiendo cargas, si su espesor es

apreciable (mayor de 4 centímetros), excepto el caso de riegos superficiales, ya

que para estos se considera nula.

CARACTERÍSTICAS QUE DEBE REUNIR UN PAVIMENTO

Un pavimento para cumplir adecuadamente sus funciones debe reunir los

siguientes requisitos:

Ser resistente a las cargas impuestas por el tránsito.

Ser resistente ante los agentes de intemperismo.

Presentar una textura superficial adaptada a las velocidades previstas de

circulación de los vehículos.

Debe presentar una regularidad superficial, tanto transversal como

longitudinal.

Debe ser durable.

Debe ser económico.

Debe poseer el color adecuado para evitar reflejos y deslumbramientos,

y ofrecer una adecuada seguridad al tránsito.

9

2. MATERIAL Y MÉTODOS

2.1 Material

Método AASHTO

Guías de Diseño ASHTO

Método del conteo

Encuestas

2.2 Diseño de Técnicas de recolección de información:

Las técnicas de recolección de información para la presente investigación

será la medición y observación, las cuales se utilizaran con el fin de

recopilar los datos sobre una situación existente, cada una ayudará a

asegurar una completa investigación.

2.3 Población y Muestra

2.3.1 Población

La población se considera toda la red vial del Óvalo Grau.

2.3.2 Muestra

Nuestra muestra es el tramo en estudio del anillo del Óvalo Grau.

2.4 Metodología

El método más adecuado para este tipo de investigación es el descriptivo,

en esencia se trata de determinar los procedimientos más apropiados para la

caracterización de los parámetros de diseño de los materiales existentes en

el anillo vial del Óvalo Grau – Trujillo, modo que posteriormente se pueda

determinar de forma adecuada, y basado en un procedimiento también

debidamente fundamentado la estructura del pavimento flexible del tramo

10

en estudio. Las fuentes de información principales serán los estudios de

campo y de laboratorio pertinentes.

Procedimiento:

1. Inicialmente se analizará todas las probabilidades para obtener un

proyecto adecuado y óptimo.

2. Luego se aplicará lo analizado en el diseño del anillo vial,

obteniendo de esta manera los cálculos.

3. Luego con ayuda del asesor se validará el proyecto si es que el

diseño planteado es el correcto.

4. Posteriormente y en caso fuera aprobado el anteproyecto, se iniciara

el proyecto con los pasos debidos y realizando las investigaciones,

cálculos, diseños, correspondientes a este tipo de obras.

Por último el proyecto de tesis será observado y corregido a través de un

juicio de expertos.

2.5 Técnicas de Análisis

Se van a realizar ensayos del suelo, materiales, para luego ser procesados por los

diversos métodos de la ingeniería, utilizando la mecánica de suelos, pavimentos

y transportes; haciendo uso de laboratorios y de esta manera poder realizar un

próspero proyecto.

Se utilizarán los siguientes programas:

Autocad 2014

Microsoft Excel

11

3. DESARROLLO DE LA TESIS

CAPÍTULO I

ASPECTOS GENERALES

1.1 GENERALIDADES SOBRE EL TEMA

1.1.1 EL PAVIMENTO EN EL MUNDO

La infraestructura vial incide mucho en la economía de los países por el gran

valor que tiene en esta, pues al alto costo de construcción, mantenimiento o

rehabilitación hay que adicionarles también los costos que se derivan por el

mal estado de las vías, por eso los nuevos ingenieros que se dediquen a esta

rama de la profesión se enfrentará a un reto muy importante que es el de

proporcionar estructuras de pavimentos eficaces con presupuestos cada vez

más restringidos.

Dentro del contexto del diseño de pavimentos se acepta que el

dimensionamiento de estas estructuras permite que se establezca las

características de los materiales de las distintas capas del pavimento y los

espesores, de tal forma que el pavimento mantenga un índice de servicio

aceptable durante la vida de servicio estimada.

Los métodos que se describe en diversos documentos está encaminado a dar

una aproximación de las correlaciones empíricas logradas hasta la primera

mitad del siglo XX en el diseño estructural de pavimentos; se ha llegado a este

estado del arte aplicando metodologías usadas en otras áreas de la ingeniería

12

que tienen en cuenta las propiedades de los materiales que constituyen el

pavimento; el procedimiento puede tener el grado de sofisticación que el

ingeniero desee con este procedimiento se puede obtener los esfuerzos,

deformaciones y deflexiones producidos por cargas a las que está sometida la

estructura.

1.1.2 El PAVIMENTO EN PERÚ

En los últimos 17 años el Perú ha impulsado una política favorable para la

Construcción de Obras Viales a lo largo y ancho del territorio, habiéndose

ejecutado más de 15,000 kilómetros de carreteras con pavimentos asfálticos,

según reportes del Ministerio de Transportes y Comunicaciones.

La dinámica se manifiesta en obras importantes como las carreteras

interoceánicas que atraviesan transversalmente el territorio peruano por el

norte, centro y sur. La Interoceánica Sur, parte de límites con Brasil

terminando en puertos marítimos del Océano Pacífico; interconectando de esta

manera pueblos del Perú y permitiendo que Brasil tenga salida al mar hacia

los mercados orientales.

Considerando las redes viales de Perú y Bolivia, existen más de 4,000 km de

carreteras ubicadas por encima de los 3,500 metros sobre el nivel del mar, que

requieren una inversión de unos 3,000 millones de dólares, para ser asfaltadas

o rehabilitadas. Los pavimentos de estas carreteras, comprendidos en la

“categoría” de “pavimentos en zonas de altura”, son afectados por una serie de

13

factores climatológicos, como temperaturas bajas, gradiente térmico, radiación

solar intensa, y, por los efectos de flujos de agua superficial y subterránea, que

determinan su deterioro prematuro y acelerado. Además, en dichas altitudes,

existen problemas de escasez de materiales, a lo que converge la limitación de

los países para contar con productos asfálticos de calidad garantizada.

Para dar solución al problema de diseñar y construir los pavimentos, de

manera tal que pueda mantenerse estándares de performance adecuados, y,

sobre todo, cumplirse con los períodos de diseño establecidos, se han

elaborado métodos y criterios basados en la experiencia propia, muchos de los

cuales han tenido un proceso evolutivo y otros, aún, se encuentran en fase de

“experimentación”. Algunas de las soluciones rompen los cánones de la

tecnología convencional. La magnitud de la inversión requerida para la

construcción de los proyectos, compromete el esfuerzo de los ingenieros

viales, para la búsqueda de cada vez mejores soluciones.

14

1.2 UBICACIÓN DEL PROYECTO

El proyecto se ubica en la Región La Libertad, Provincia de Trujillo, Distrito

de Trujillo.

Figura Nº 01: Localización del Proyecto

15

CAPITULO II

ESTUDIO DE TRÁFICO

1. INTRODUCCIÓN.

La demanda del tráfico es un aspecto esencial que el Ingeniero necesita conocer

con relativa y suficiente precisión, para planificar y diseñar con éxito muchos

aspectos de la vialidad, entre ellos el diseño del pavimento y el de la plataforma

del camino.

El estudio de tráfico deberá proporcionar la información del índice medio diario

anual (IMDA) para cada tramo vial materia de un estudio. Es conveniente para

ello que los Términos de Referencia de cada estudio ya proporcionen la

identificación de los tramos homogéneos.

Se ha distinguido Volumen Vehicular, de tres Avenidas concurrentes al Óvalo

Grau, con el fin de obtener sus IMDA, y el Cálculo de Ejes Equivalentes, que

permitan el diseño de pavimento. La existencia de esta información es

importante para construir una base de datos muy útil, como referencia regional

que permitirá reducir los requerimientos de estudios y los costos que

actualmente se tienen cuando se realizan estos estudios. Adicionalmente el usos

de esta información oficial garantizará una mejor consistencia entre la

información obtenida y utilizada para los diversos estudios.

Dentro del sector transporte, los proyectos de Vías Urbanas tienen como

objetivo dotar a las ciudades del país de la infraestructura requerida, que

permita movilizar pasajeros y carga entre diferentes orígenes y destinos, de

acuerdo al deseo de viajes de los ciudadanos y centros productivos, tanto al

interior de las ciudades como sus conexiones con el exterior. El conjunto de

16

estas vías son parte de un sistema de red de movilización de los medios de

transporte vehicular que permite la integración del país con otros mercados y

sociedades.

En este contexto, una adecuada red vial apoya al desarrollo sostenible de la

ciudad de Trujillo.

1.1. Tránsito vehicular

El tránsito vehicular es el fenómeno causado por el flujo de vehículos en

una vía, calle o autopista. Se presenta también con muchas similitudes en

otros fenómenos como el flujo de partículas y el de peatones.

1.2. Congestión vehicular

La congestión vehicular se refiere tanto urbana como interurbana, a la

condición de un flujo vehicular que se ha saturado por un exceso en la

demanda de las vías, produciendo incrementos en los tiempos de viaje. Este

fenómeno se produce comúnmente en las horas punta u horas pico, y

resultan frustrantes para los automovilistas, ya que resultan en pérdidas de

tiempo y consumo excesivo de combustible.

La congestión del tráfico se produce cuando el volumen de tráfico o la

distribución normal del transporte demandan mayor espacio que el

disponible en las vías. Una serie de circunstancias específicas causan o

agravan la congestión, la mayoría de ellas reducen la capacidad de una vía

en un punto determinado o durante un determinado periodo, o aumentan el

número de vehículos necesarios para un determinado caudal de personas o

mercancías.

17

Las consecuencias más graves de las congestiones vehiculares son los

accidentes.

2. OBJETIVO

Proporcionar la información básica para determinar los indicadores de tráfico.

El Índice Medio Diario Anual (IMDA) por subtramos de características

homogéneas.

Proyección de la demanda de tráfico para los próximos 20 años.

Definir el peso por eje de los vehículos pesados con el fin de determinar el

número de repeticiones de ejes equivalentes para el diseño de pavimentos.

3. ALCANCE DEL ESTUDIO

El estudio comprende la determinación del Índice Medio Diario Anual y las

características del volumen de tráfico para cada uno de los tramos homogéneos,

censo de cargas y el cálculo de los factores destructivos para cada conjunto de

ejes y tipo de vehículo. Estudios de Volumen Vehicular de las cuales para el

presente estudio se utilizaron los conteos de la estación Av. América Sur (lado

Oeste y Este), Av. La Marina, Av. Moche y Calle Manco Inca de la Provincia

de Trujillo, tal como se puede apreciar en el gráfico siguiente:

18

Figura Nº 02: Área de influencia del Proyecto

4. METODOLOGÍA DEL TRABAJO

Se efectuaron diversos trabajos de campo, siendo lo más importante la

identificación de los diferentes tipos de vehículos tipo usuarios de la vía,

incluyendo aquellos de carga transportada y pasajeros.

La demanda actual, precisa del Índice Medio Diario (IMD), que para casos

prácticos puede representar su equivalente anual, es decir el IMDA; y según

metodología AASHTO, permite el cálculo de ejes equivalentes acumulados

para el periodo de diseño. Siendo el eje equivalente (EE) equivale el efecto del

19

deterioro causado sobre el pavimento, por un eje simple de dos ruedas cargado

con 8.2 tn de peso, con neumáticos con presión de 80 lb./pulg2.

El volumen existente en el tramo, IMDA considera el promedio diario anual del

total de vehículos (ligeros y pesados) en ambos sentidos.

Este volumen de demanda tiene una composición de distintos tipos de

vehículos, según los diversos tramos viales.

Para la obtención de la demanda de tránsito que circula en cada sub tramo en

estudio, se requerirá como mínimo la siguiente información:

Identificación de “sub tramos homogéneos” de la demanda, en la ruta del

estudio.

Conteos de tránsito en cada sub tramo (incluyendo un sábado o un

domingo) por un período consecutivo de 7 días (5 día de

semana+sábado+domingo), como mínimo, en una semana que haya sido de

circulación normal. Los conteos serán volumétricos y clasificados por tipo

de vehículo.

Con los datos obtenidos, se definirá el Número de Repeticiones de Ejes

Equivalentes (EE) para el periodo de diseño del pavimento.

.

20

5. CONTEO DE TRÁFICO VEHICULAR

4.1 Objetivo y finalidad

Cuantificar el volumen vehicular, en la intersección de las Avenidas América

Sur, Moche, La Marina y Calle Manco Inca.

4.2 Relación de intersecciones de puntos de Conteo Vehicular

Av. América Sur (Lado Oeste) – Óvalo Grau.

Av. América Sur (Lado Este) – Óvalo Grau.

Av. La Marina – Óvalo Grau.

Av. Moche – Óvalo Grau.

Figura Nº 03: Ubicación de puntos de conteo vehicular

21

6. CÁLCULO DEL IMDA (Índice Medio Diario Anual)

Para el cálculo del IMDA representativo para la estación en estudio en

aproximación al Óvalo Grau de la Ciudad de Trujillo, se promediaron los

valores representativos del mes de diciembre del 2013, considerando como

factor de corrección mensual el valor de 1.0.

Tabla N° 01: CÁLCULO DEL IMDA AV. MOCHE

ESTACIÓN AV. MOCHE

FECHA DICIEMBRE 2013

SENTIDO AMBOS

REFERENCIA CUADRA 3

Datos

FE

CH

A

Su

ma d

e A

UT

OS

Su

ma d

e C

. R

UR

AL

.

Su

ma d

e M

ICR

OS

Su

ma d

e B

US

2E

Su

ma d

e B

US

3E

Su

ma d

e C

AM

ION

2E

Su

ma d

e C

AM

ION

3E

Su

ma d

e C

AM

ION

>=

4E

Su

ma d

e T

OT

AL

viernes, 06 de diciembre de 2013 9329 989 824 85 48 80 24 16 11395

sábado, 07 de diciembre de 2013 9420 1003 876 87 47 80 28 13 11554

domingo, 08 de diciembre de 2013 9301 978 832 86 45 83 21 12 11358

lunes, 09 de diciembre de 2013 9330 990 854 85 48 82 26 15 11430

martes, 10 de diciembre de 2013 9342 994 843 84 46 81 23 16 11429

miércoles, 11 de diciembre de 2013 9337 991 846 80 47 80 25 14 11420

jueves, 12 de diciembre de 2013 9332 990 835 82 48 89 23 15 11414

Total general 65391 6935 5910 589 329 575 170 101 80000

IMDA 9342 991 844 84 47 82 24 14 11429

22

Tabla N° 02: CÁLCULO DEL IMDA AV. LA MARINA

ESTACIÓN AV. LA MARINA


SENTIDO AMBOS

REFERENCIA Datos

FE

CH

A

Su

ma d

e A

UT

OS

Su

ma d

e C

. R

UR

AL

.

Su

ma d

e M

ICR

OS

Su

ma d

e B

US

2E

Su

ma d

e B

US

3E

Su

ma d

e C

AM

ION

2E

Su

ma d

e C

AM

ION

3E

Su

ma d

e C

AM

ION

>=

4E

Su

ma d

e T

OT

AL








Total general 109264 17059 9907 5025 2502 1789 1119 1017 146665

IMDA 15609 2437 1415 718 357 256 160 145 21097

23

Tabla N° 03: CÁLCULO DEL IMDA AV. AMÉRICA SUR (LADO

OESTE)

ESTACIÓN AV. AMÉRICA SUR (LADO OESTE)


SENTIDO AMBOS

REFERENCIA GRIFO

Datos

FE

CH

A

Su

ma d

e A

UT

OS

Su

ma d

e C

. R

UR

AL

.

Su

ma d

e M

ICR

OS

Su

ma d

e B

US

2E

Su

ma d

e B

US

3E

Su

ma d

e C

AM

ION

2E

Su

ma d

e C

AM

ION

3E

Su

ma d

e C

AM

ION

>=

4E

Su

ma d

e T

OT

AL








Total general 103264 14204 9555 2684 1498 837 612 657 133311

IMDA 14752 2029 1365 383 214 120 87 94 19044

24

Tabla N° 04: CÁLCULO DEL IMDA AV. AMÉRICA SUR (LADO

ESTE)

ESTACIÓN AV. AMÉRICA SUR (LADO ESTE)


SENTIDO AMBOS

REFERENCIA LUNA ROTA

Datos

FE

CH

A

Su

ma d

e A

UT

OS

Su

ma d

e C

. R

UR

AL

.

Su

ma d

e M

ICR

OS

Su

ma d

e B

US

2E

Su

ma d

e B

US

3E

Su

ma d

e C

AM

ION

2E

Su

ma d

e C

AM

ION

3E

Su

ma d

e C

AM

ION

>=

4E

Su

ma d

e T

OT

AL








Total general 91893 14339 9312 2426 1761 1105 762 659 122257

IMDA 13128 2048 1330 347 252 158 109 94 17465

25

7. PERIODO DE DISEÑO

Se define como el tiempo elegido al iniciar el diseño, para el cual se determinan

las características del pavimento, evaluando su comportamiento para distintas

alternativas a largo plazo, con el fin de satisfacer las exigencias del servicio

durante el periodo de diseño elegido, a un costo razonable.

Figura Nº 04: Periodos de diseño recomendados por la AASHTO en función del

tipo de Carretera

El tráfico futuro estará compuesto por el tráfico normal que es el que existe en

la actualidad más su proyección y el tráfico inducido o generado.

a) Tráfico Normal

Él tráfico normal es el descrito en los acápites resultados de los Conteos

Vehiculares, que corresponden al volumen y clasificación vehicular de los

Conteos clasificados efectuados en Diciembre del año 2013.

26

Tabla N° 05: Tasas promedio de crecimiento anual del tráfico

Tipo de Vehículo 2004/2005 2005/2010 2010-2015 2015-2020 2020-2028

vehículos ligeros 4.3 4.3 4.3 4.3 4.3

Transporte Publico 4.3 4.3 4.3 4.3 4.3

Transporte de carga 4.3 4.3 4.3 4.3 4.3

Aplicando las indicadas tasas de crecimiento se obtuvo la siguiente proyección

del tráfico normal:

Tabla N° 06: Proyección del tráfico normal Av. Moche

TRAFICO NORMAL

ESTACION AV. MOCHE

Años Ligeros C. RURAL. MICROS BUS 2E

BUS 3E

CAMION 2E

CAMION 3E

CAMION>=4E Total

Tasa 2005 – 2010

4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30%

Tasa 2010 – 2015

4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30%

Tasa 2015 – 2035

4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30%

2,013 9,342 991 844 84 47 82 24 14 11,429

2,014 9,743 1,033 881 88 49 86 25 15 11,920

2,015 10,162 1,078 918 92 51 89 26 16 12,433

2,016 10,599 1,124 958 95 53 93 28 16 12,967

2,017 11,055 1,172 999 100 56 97 29 17 13,525

2,018 11,530 1,223 1,042 104 58 101 30 18 14,106

2,019 12,026 1,275 1,087 108 61 106 31 19 14,713

2,020 12,543 1,330 1,134 113 63 110 33 19 15,346

2,021 13,083 1,387 1,182 118 66 115 34 20 16,005

2,022 13,645 1,447 1,233 123 69 120 35 21 16,694

2,023 14,232 1,509 1,286 128 72 125 37 22 17,411

2,024 14,844 1,574 1,342 134 75 131 39 23 18,160

2,025 15,482 1,642 1,399 139 78 136 40 24 18,941

2,026 16,148 1,713 1,459 145 81 142 42 25 19,755

2,027 16,842 1,786 1,522 152 85 148 44 26 20,605

2,028 17,566 1,863 1,588 158 88 154 46 27 21,491

2,029 18,322 1,943 1,656 165 92 161 48 28 22,415

2,030 19,110 2,027 1,727 172 96 168 50 30 23,379

2,031 19,931 2,114 1,801 180 100 175 52 31 24,384

2,032 20,788 2,205 1,879 187 105 183 54 32 25,433

2,033 21,682 2,300 1,960 195 109 191 56 33 26,526

27

Tabla N° 07: Proyección del tráfico normal Av. La Marina

TRAFICO NORMAL

ESTACION AV. LA MARINA

Años Ligeros C.

RURAL. MICROS

BUS 2E

BUS 3E

CAMION 2E

CAMION 3E

CAMION>=4E Total

Tasa 2005 - 2010 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30%

Tasa 2010 - 2015 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30%

Tasa 2015 - 2035 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30%

2,013 15,609 2,437 1,415 718 357 256 160 145 21,097

2,014 16,280 2,542 1,476 749 373 267 167 152 22,005

2,015 16,980 2,651 1,540 781 389 278 174 158 22,951

2,016 17,711 2,765 1,606 814 406 290 181 165 23,938

2,017 18,472 2,884 1,675 850 423 302 189 172 24,967

2,018 19,266 3,008 1,747 886 441 315 197 179 26,041

2,019 20,095 3,137 1,822 924 460 329 206 187 27,160

2,020 20,959 3,272 1,900 964 480 343 215 195 28,328

2,021 21,860 3,413 1,982 1,005 501 358 224 203 29,546

2,022 22,800 3,560 2,067 1,049 522 373 234 212 30,817

2,023 23,781 3,713 2,156 1,094 545 389 244 221 32,142

2,024 24,803 3,872 2,249 1,141 568 406 254 231 33,524

2,025 25,870 4,039 2,346 1,190 592 424 265 241 34,966

2,026 26,982 4,213 2,446 1,241 618 442 276 251 36,469

2,027 28,142 4,394 2,552 1,294 644 461 288 262 38,037

2,028 29,352 4,583 2,661 1,350 672 481 301 273 39,673

2,029 30,615 4,780 2,776 1,408 701 501 314 285 41,379

2,030 31,931 4,985 2,895 1,468 731 523 327 297 43,158

2,031 33,304 5,200 3,020 1,532 763 545 341 310 45,014

2,032 34,736 5,423 3,150 1,597 795 569 356 323 46,950

2,033 36,230 5,656 3,285 1,666 830 593 371 337 48,968

28

Tabla N° 08: Proyección del tráfico normal Av. América Sur (lado

oeste)

TRAFICO NORMAL

ESTACION AV. AMÉRICA SUR (LADO OESTE)

Años Ligeros C.

RURAL. MICROS

BUS 2E

BUS 3E

CAMION 2E

CAMION 3E

CAMION>=4E Total

Tasa 2005 - 2010 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30%

Tasa 2010 - 2015 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30%

Tasa 2015 - 2035 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30%

2,013 14,752 2,029 1,365 383 214 120 87 94 19,044

2,014 15,386 2,116 1,424 400 223 125 91 98 19,863

2,015 16,048 2,207 1,485 417 233 130 95 102 20,717

2,016 16,738 2,302 1,549 435 243 136 99 106 21,608

2,017 17,458 2,401 1,615 454 253 142 103 111 22,537

2,018 18,208 2,505 1,685 473 264 148 108 116 23,507

2,019 18,991 2,612 1,757 494 275 154 113 121 24,517

2,020 19,808 2,725 1,833 515 287 161 117 126 25,572

2,021 20,660 2,842 1,912 537 300 167 122 131 26,671

2,022 21,548 2,964 1,994 560 313 175 128 137 27,818

2,023 22,475 3,091 2,080 584 326 182 133 143 29,014

2,024 23,441 3,224 2,169 609 340 190 139 149 30,262

2,025 24,449 3,363 2,262 635 355 198 145 156 31,563

2,026 25,500 3,508 2,360 663 370 207 151 162 32,920

2,027 26,597 3,658 2,461 691 386 216 158 169 34,336

2,028 27,741 3,816 2,567 721 402 225 164 176 35,812

2,029 28,933 3,980 2,677 752 420 235 171 184 37,352

2,030 30,178 4,151 2,792 784 438 245 179 192 38,958

2,031 31,475 4,329 2,912 818 457 255 187 200 40,634

2,032 32,829 4,516 3,038 853 476 266 195 209 42,381

2,033 34,240 4,710 3,168 890 497 278 203 218 44,203

29

Tabla N° 09: Proyección del tráfico normal Av. América Sur (lado este)

TRAFICO NORMAL

ESTACION AV. AMÉRICA SUR (LADO ESTE)

Años Ligeros C.

RURAL. MICROS

BUS 2E

BUS 3E

CAMION 2E

CAMION 3E

CAMION>=4E Total

Tasa 2005 - 2010

4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30%

Tasa 2010 - 2015

4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30%

Tasa 2015 - 2035

4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30% 4.30%

2,013 13,128 2,048 1,330 347 252 158 109 94 17,465

2,014 13,692 2,137 1,387 361 262 165 114 98 18,216

2,015 14,281 2,228 1,447 377 274 172 118 102 19,000

2,016 14,895 2,324 1,509 393 285 179 124 107 19,817

2,017 15,535 2,424 1,574 410 298 187 129 111 20,669

2,018 16,203 2,528 1,642 428 311 195 134 116 21,557

2,019 16,900 2,637 1,713 446 324 203 140 121 22,484

2,020 17,627 2,750 1,786 465 338 212 146 126 23,451

2,021 18,385 2,869 1,863 485 352 221 152 132 24,460

2,022 19,175 2,992 1,943 506 367 231 159 138 25,511

2,023 20,000 3,121 2,027 528 383 240 166 143 26,608

2,024 20,860 3,255 2,114 551 400 251 173 150 27,753

2,025 21,757 3,395 2,205 574 417 262 180 156 28,946

2,026 22,692 3,541 2,300 599 435 273 188 163 30,191

2,027 23,668 3,693 2,398 625 454 285 196 170 31,489

2,028 24,686 3,852 2,502 652 473 297 205 177 32,843

2,029 25,747 4,018 2,609 680 493 310 214 185 34,255

2,030 26,855 4,190 2,721 709 515 323 223 193 35,728

2,031 28,009 4,371 2,838 739 537 337 232 201 37,264

2,032 29,214 4,559 2,960 771 560 351 242 210 38,867

2,033 30,470 4,755 3,088 804 584 366 253 219 40,538

30

b) Tráfico Generado

El tráfico generado o inducido corresponde a aquel que no existe en la situación

sin proyecto, pero que aparecerá como consecuencia de una mejor

infraestructura. En este caso, con una superficie de rodadura pavimentada.

A continuación se presenta el cuadro de tráfico generado para la situación con

proyecto con un aumento de 10% sobre el tráfico normal.

Tabla N° 10: Proyección del tráfico generado Av. Moche

TRAFICO GENERADO

ESTACION AV. MOCHE

Años Ligeros C.

RURAL. MICROS

BUS 2E

BUS 3E

CAMION 2E

CAMION 3E

CAMION>=4E Total

2,013 934 99 84 8 5 8 2 1 1,143

2,014 9k74 103 88 9 5 9 3 2 1,192

2,015 1,016 108 92 9 5 9 3 2 1,243

2,016 1,060 112 96 10 5 9 3 2 1,297

2,017 1,105 117 100 10 6 10 3 2 1,352

2,018 1,153 122 104 10 6 10 3 2 1,411

2,019 1,203 128 109 11 6 11 3 2 1,471

2,020 1,254 133 113 11 6 11 3 2 1,535

2,021 1,308 139 118 12 7 12 3 2 1,601

2,022 1,365 145 123 12 7 12 4 2 1,669

2,023 1,423 151 129 13 7 13 4 2 1,741

2,024 1,484 157 134 13 7 13 4 2 1,816

2,025 1,548 164 140 14 8 14 4 2 1,894

2,026 1,615 171 146 15 8 14 4 2 1,976

2,027 1,684 179 152 15 8 15 4 3 2,060

2,028 1,757 186 159 16 9 15 5 3 2,149

2,029 1,832 194 166 17 9 16 5 3 2,242

2,030 1,911 203 173 17 10 17 5 3 2,338

2,031 1,993 211 180 18 10 18 5 3 2,438

2,032 2,079 220 188 19 10 18 5 3 2,543

2,033 2,168 230 196 20 11 19 6 3 2,653

31

Tabla N° 11: Proyección del tráfico generado Av. La Marina

TRAFICO GENERADO

ESTACION

AV. LA MARINA


BUS 3E

CAMION 2E

CAMION 3E

CAMION>=4E Total

2,013 1,561 244 142 72 36 26 16 15 2,110

2,014 1,628 254 148 75 37 27 17 15 2,200

2,015 1,698 265 154 78 39 28 17 16 2,295

2,016 1,771 277 161 81 41 29 18 16 2,394

2,017 1,847 288 167 85 42 30 19 17 2,497

2,018 1,927 301 175 89 44 32 20 18 2,604

2,019 2,009 314 182 92 46 33 21 19 2,716

2,020 2,096 327 190 96 48 34 21 20 2,833

2,021 2,186 341 198 101 50 36 22 20 2,955

2,022 2,280 356 207 105 52 37 23 21 3,082

2,023 2,378 371 216 109 54 39 24 22 3,214

2,024 2,480 387 225 114 57 41 25 23 3,352

2,025 2,587 404 235 119 59 42 26 24 3,497

2,026 2,698 421 245 124 62 44 28 25 3,647

2,027 2,814 439 255 129 64 46 29 26 3,804

2,028 2,935 458 266 135 67 48 30 27 3,967

2,029 3,061 478 278 141 70 50 31 28 4,138

2,030 3,193 499 290 147 73 52 33 30 4,316

2,031 3,330 520 302 153 76 55 34 31 4,501

2,032 3,474 542 315 160 80 57 36 32 4,695

2,033 3,623 566 328 167 83 59 37 34 4,897

32

Tabla N° 12: Proyección del tráfico generado Av. América Sur (lado oeste)

TRAFICO GENERADO

ESTACION

AV. AMÉRICA SUR (LADO OESTE)

Años Ligeros C.

RURAL. MICROS

BUS 2E

BUS 3E

CAMION 2E

CAMION 3E

CAMION>=4E Total

2,013 1,475 203 137 38 21 12 9 9 1,904

2,014 1,539 212 142 40 22 12 9 10 1,986

2,015 1,605 221 148 42 23 13 10 10 2,072

2,016 1,674 230 155 44 24 14 10 11 2,161

2,017 1,746 240 162 45 25 14 10 11 2,254

2,018 1,821 250 168 47 26 15 11 12 2,351

2,019 1,899 261 176 49 28 15 11 12 2,452

2,020 1,981 272 183 51 29 16 12 13 2,557

2,021 2,066 284 191 54 30 17 12 13 2,667

2,022 2,155 296 199 56 31 17 13 14 2,782

2,023 2,247 309 208 58 33 18 13 14 2,901

2,024 2,344 322 217 61 34 19 14 15 3,026

2,025 2,445 336 226 64 35 20 14 16 3,156

2,026 2,550 351 236 66 37 21 15 16 3,292

2,027 2,660 366 246 69 39 22 16 17 3,434

2,028 2,774 382 257 72 40 22 16 18 3,581

2,029 2,893 398 268 75 42 23 17 18 3,735

2,030 3,018 415 279 78 44 24 18 19 3,896

2,031 3,148 433 291 82 46 26 19 20 4,063

2,032 3,283 452 304 85 48 27 19 21 4,238

2,033 3,424 471 317 89 50 28 20 22 4,420

33

Tabla N° 13: Proyección del tráfico generado Av. América Sur (lado este)

TRAFICO GENERADO

ESTACION

AV. AMÉRICA SUR (LADO ESTE)

Años Ligeros C.

RURAL. MICROS

BUS 2E

BUS 3E

CAMION 2E

CAMION 3E

CAMION>=4E Total

2,013 1,313 205 133 35 25 16 11 9 1,747

2,014 1,369 214 139 36 26 16 11 10 1,822

2,015 1,428 223 145 38 27 17 12 10 1,900

2,016 1,489 232 151 39 29 18 12 11 1,982

2,017 1,554 242 157 41 30 19 13 11 2,067

2,018 1,620 253 164 43 31 19 13 12 2,156

2,019 1,690 264 171 45 32 20 14 12 2,248

2,020 1,763 275 179 47 34 21 15 13 2,345

2,021 1,838 287 186 49 35 22 15 13 2,446

2,022 1,918 299 194 51 37 23 16 14 2,551

2,023 2,000 312 203 53 38 24 17 14 2,661

2,024 2,086 325 211 55 40 25 17 15 2,775

2,025 2,176 339 220 57 42 26 18 16 2,895

2,026 2,269 354 230 60 43 27 19 16 3,019

2,027 2,367 369 240 62 45 28 20 17 3,149

2,028 2,469 385 250 65 47 30 20 18 3,284

2,029 2,575 402 261 68 49 31 21 18 3,426

2,030 2,685 419 272 71 51 32 22 19 3,573

2,031 2,801 437 284 74 54 34 23 20 3,726

2,032 2,921 456 296 77 56 35 24 21 3,887

2,033 3,047 475 309 80 58 37 25 22 4,054

34

El tráfico total que circulará por el tramo en estudio, durante el periodo de

servicio de 20 años, será el que resulte de la sumatoria del tráfico normal más el

tráfico generado o inducido. A continuación se presenta los cuadros de tráfico

total proyectado.

Tabla N° 14: Proyección del tráfico normal + generado Av. Moche

TRAFICO NORMAL + GENERADO

ESTACION

AV. MOCHE

Años Ligeros C.

RURAL. MICROS BUS 2E

BUS 3E

CAMION 2E

CAMION 3E

CAMION>=4E Total

2,013 10,276 1,090 929 93 52 90 27 16 12,571

2,014 10,718 1,137 969 97 54 94 28 17 13,112

2,015 11,178 1,186 1,010 101 56 98 29 17 13,676

2,016 11,659 1,236 1,054 105 59 103 30 18 14,264

2,017 12,160 1,290 1,099 110 61 107 32 19 14,877

2,018 12,683 1,345 1,146 114 64 112 33 20 15,517

2,019 13,229 1,403 1,196 119 67 116 34 20 16,184

2,020 13,798 1,463 1,247 124 69 121 36 21 16,880

2,021 14,391 1,526 1,301 130 72 127 37 22 17,606

2,022 15,010 1,592 1,357 135 76 132 39 23 18,363

2,023 15,655 1,660 1,415 141 79 138 41 24 19,153

2,024 16,328 1,732 1,476 147 82 144 42 25 19,976

2,025 17,030 1,806 1,539 153 86 150 44 26 20,835

2,026 17,763 1,884 1,605 160 89 156 46 27 21,731

2,027 18,526 1,965 1,674 167 93 163 48 29 22,665

2,028 19,323 2,049 1,746 174 97 170 50 30 23,640

2,029 20,154 2,137 1,822 182 101 177 52 31 24,657

2,030 21,021 2,229 1,900 189 106 185 55 32 25,717

2,031 21,925 2,325 1,982 197 110 193 57 34 26,823

2,032 22,867 2,425 2,067 206 115 201 59 35 27,976

2,033 23,851 2,529 2,156 215 120 210 62 37 29,179

35

Tabla N° 15: Proyección del tráfico normal + generado Av. La Marina


ESTACION

AV. LA MARINA

Años Ligeros C.

RURAL. MICROS BUS 2E

BUS 3E

CAMION 2E

CAMION 3E

CAMION>=4E Total

2,013 17,170 2,681 1,557 790 393 281 176 160 23,207

2,014 17,908 2,796 1,624 824 410 293 183 167 24,205

2,015 18,678 2,916 1,694 859 428 306 191 174 25,246

2,016 19,482 3,042 1,766 896 446 319 200 181 26,331

2,017 20,319 3,172 1,842 934 465 333 208 189 27,464

2,018 21,193 3,309 1,922 975 485 347 217 197 28,645

2,019 22,104 3,451 2,004 1,017 506 362 226 206 29,876

2,020 23,055 3,599 2,090 1,060 528 377 236 215 31,161

2,021 24,046 3,754 2,180 1,106 551 394 246 224 32,501

2,022 25,080 3,916 2,274 1,153 574 411 257 233 33,899

2,023 26,159 4,084 2,372 1,203 599 428 268 243 35,356

2,024 27,283 4,260 2,474 1,255 625 447 279 254 36,876

2,025 28,457 4,443 2,580 1,309 652 466 291 265 38,462

2,026 29,680 4,634 2,691 1,365 680 486 304 276 40,116

2,027 30,957 4,833 2,807 1,424 709 507 317 288 41,841

2,028 32,288 5,041 2,928 1,485 739 529 331 301 43,640

2,029 33,676 5,258 3,053 1,549 771 551 345 313 45,517

2,030 35,124 5,484 3,185 1,615 804 575 360 327 47,474

2,031 36,634 5,720 3,322 1,685 839 600 375 341 49,515

2,032 38,210 5,966 3,464 1,757 875 626 391 356 51,644

2,033 39,853 6,222 3,613 1,833 913 653 408 371 53,865

36

Tabla N° 16: Proyección del tráfico normal + generado Av. América Sur (lado

oeste)


ESTACION

AV. AMÉRICA SUR (LADO OESTE)

Años Ligeros C.

RURAL. MICROS

BUS 2E

BUS 3E CAMION

2E CAMION

3E CAMION>=4E Total

2,013 16,227 2,232 1,502 422 235 132 96 103 20,949

2,014 16,925 2,328 1,566 440 246 137 100 108 21,850

2,015 17,653 2,428 1,633 459 256 143 105 112 22,789

2,016 18,412 2,533 1,704 479 267 149 109 117 23,769

2,017 19,204 2,641 1,777 499 279 156 114 122 24,791

2,018 20,029 2,755 1,853 521 291 162 119 127 25,857

2,019 20,891 2,873 1,933 543 303 169 124 133 26,969

2,020 21,789 2,997 2,016 566 316 177 129 139 28,129

2,021 22,726 3,126 2,103 591 330 184 135 145 29,338

2,022 23,703 3,260 2,193 616 344 192 140 151 30,600

2,023 24,722 3,401 2,288 643 359 200 147 157 31,916

2,024 25,785 3,547 2,386 670 374 209 153 164 33,288

2,025 26,894 3,699 2,488 699 390 218 159 171 34,719

2,026 28,050 3,858 2,596 729 407 227 166 178 36,212

2,027 29,257 4,024 2,707 760 424 237 173 186 37,769

2,028 30,515 4,197 2,824 793 443 247 181 194 39,394

2,029 31,827 4,378 2,945 827 462 258 189 202 41,087

2,030 33,195 4,566 3,072 863 482 269 197 211 42,854

2,031 34,623 4,762 3,204 900 502 281 205 220 44,697

2,032 36,111 4,967 3,341 939 524 293 214 230 46,619

2,033 37,664 5,181 3,485 979 546 305 223 240 48,624

37

Tabla N° 17: Proyección del tráfico normal + generado Av. América Sur (lado

este)


ESTACION

AV. AMÉRICA SUR (LADO ESTE)


BUS 3E

CAMION 2E

CAMION 3E

CAMION>=4E Total

2,013 14,440 2,253 1,463 381 277 174 120 104 19,212

2,014 15,061 2,350 1,526 398 289 181 125 108 20,038

2,015 15,709 2,451 1,592 415 301 189 130 113 20,900

2,016 16,384 2,557 1,660 433 314 197 136 117 21,798

2,017 17,089 2,667 1,732 451 327 205 142 123 22,736

2,018 17,824 2,781 1,806 471 342 214 148 128 23,713

2,019 18,590 2,901 1,884 491 356 224 154 133 24,733

2,020 19,390 3,026 1,965 512 372 233 161 139 25,796

2,021 20,223 3,156 2,049 534 388 243 168 145 26,906

2,022 21,093 3,291 2,137 557 404 254 175 151 28,063

2,023 22,000 3,433 2,229 581 422 265 182 158 29,269

2,024 22,946 3,580 2,325 606 440 276 190 165 30,528

2,025 23,933 3,734 2,425 632 459 288 198 172 31,841

2,026 24,962 3,895 2,529 659 478 300 207 179 33,210

2,027 26,035 4,063 2,638 687 499 313 216 187 34,638

2,028 27,154 4,237 2,752 717 520 327 225 195 36,127

2,029 28,322 4,419 2,870 748 543 341 235 203 37,681

2,030 29,540 4,609 2,993 780 566 355 245 212 39,301

2,031 30,810 4,808 3,122 813 590 370 255 221 40,991

2,032 32,135 5,014 3,256 848 616 386 266 230 42,753

2,033 33,517 5,230 3,396 885 642 403 278 240 44,592

38

8. CARGAS EN EL PAVIMENTO Y NÚMERO DE REPETICIONES DE

EJES EQUIVALENTES

En base a los criterios de AASHTO y a las cargas legales por eje, el volumen de

tránsito fue transformado a ejes equivalentes, determinando el Número de

Repeticiones de EE para 20 años.

Los parámetros de cálculo que se han utilizado son los siguientes:

a. Factor de distribución direccional:

El factor de distribución direccional expresado como una relación, que

corresponde al número de vehículos pesados que circulan en una dirección o

sentido de tráfico, normalmente corresponde a la mitad del total de tránsito

circulante en ambas direcciones, pero en algunos casos puede ser mayor en una

dirección que en otra, el que se definirá según el conteo de tráfico.

En este caso se adoptó un factor de distribución direccional igual 1.0

respectivamente.

b. Factor de distribución carril:

La vía tiene unos variados carriles por sentido o dirección de circulación en el

estudio en mención, en tal sentido se adopta, según la norma AASHTO, para

determinar el factor de distribución carril.

Figura Nº 05: Factor de distribución carril

39

c. Factores de ejes equivalentes:

El efecto del tránsito se mide en la unidad definida, por AASHTO, como Ejes

Equivalentes (EE) acumulados durante el periodo de diseño tomado en el

análisis. AASHTO definió como un EE, al efecto de deterioro causado sobre el

pavimento por un eje simple de dos ruedas convencionales cargado con 8.2 tn

de peso, con neumáticos a la presión de 80 lbs/pulg2. Los Ejes Equivalentes

(EE) son factores de equivalencia que representan el factor destructivo de las

distintas cargas, por tipo de eje que conforman cada tipo de vehículo pesado,

sobre la estructura del pavimento.

Los factores de ejes equivalentes se obtuvieron aplicando las fórmulas

simplificadas respecto a las cargas máximas que tendrían los diferentes tipos de

camiones.

Figura Nº 06: Configuración de ejes

40

Para el cálculo de los EE, se utilizarán las siguientes relaciones simplificadas,

que resultaron de correlacionar los valores de las Tablas del apéndice D de la

Guía AASHTO’93, para las diferentes configuraciones de ejes de vehículos

pesados (buses y camiones) y tipo de pavimento:

Figura Nº 07: Relación de cargas por eje para determinar Ejes

Equivalentes (EE) para pavimentos flexibles

41

Tabla N° 18: Factores de Ejes Equivalentes

IMD 2013

Estación MOCHE Tipo de Vehículo

MICROS BUS 2E BUS 3E CAMION

2E CAMION

3E CAMION>=4E TOTAL

EJE DELANTERO 7 7 7 7 7 7

PESO DE EJES 10 10 15 10 16 16

23

IMD 2013 844 84 47 82 24 14 1096

Porcentaje 77% 8% 4% 7% 2% 1% 99%

Factores EE 3.477 3.477 2.321 3.477 2.526 3.758

Estación LA MARINA

Tipo de Vehículo


2E CAMION

3E CAMION>=4E TOTAL


PESO DE EJES 10 10 15 10 16 16

23

IMD 2013 1415 718 357 256 160 145 3051

Porcentaje 46% 24% 12% 8% 5% 5% 100%

Factores EE 3.477 3.477 2.321 3.477 2.526 3.758

Estación AMERICA SUR 0

Tipo de Vehículo


2E CAMION

3E CAMION>=4E TOTAL


PESO DE EJES 10 10 15 10 16 16

23

IMD 2013 1365 383 214 120 87 94 2263

Porcentaje 60% 17% 10% 5% 4% 4% 100%

Factores EE 3.477 3.477 2.321 3.477 2.526 3.758

Estación AMERICA SUR E

Tipo de Vehículo


2E CAMION

3E CAMION>=4E TOTAL


PESO DE EJES 10 10 15 10 16 16

23

IMD 2013 1365 383 214 120 87 94 2263

Porcentaje 60% 17% 10% 5% 4% 4% 100%

Factores EE 3.477 3.477 2.321 3.477 2.526 3.758

42

d. Factor de presión de neumáticos:

Otro de los factores a ser considerados en la determinación del Número de

Repeticiones de EE es el efecto de la presión de contacto de los neumáticos.

Para el presente caso, se consideró un factor igual a 1.0, teniendo en cuenta que

el tramo se ubica en una zona llana donde la altitud promedio es del orden de

los 35 msnm.

e. Determinación del Número de Repeticiones de EE 8.2t

Con los factores anteriormente indicados se determinó el número de Ejes

Equivalentes por día para el carril de diseño, aplicando la siguiente ecuación:

EED-carril = IMD (tipo de vehículo) x Factor de carga x Factor

presión llantas x Factor Direccional x Factor Carril

Luego se calculó el Número de Repeticiones de EE 8.2 mediante la ecuación:

Nrep-año = EED-carril x 365

En los siguientes cuadros se presentan los datos y el Número de Repeticiones

de EE de 8.2 t calculada para las estaciones.

43

Tabla N° 19: Número de Repeticiones de EE 8.2t

ESTACION AV. MOCHE

SECTOR PARAMETROS Ligeros C.

RURAL. MICROS BUS 2E BUS 3E

CAMION

2E

CAMION

3E CAMION>=4E Total

Nº de direcciones 1 1 1 1 1 1 1 1

Nºcarrilesxdirección 3 3 3 3 3 3 3 3

F. Direccional 2.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

F.carril 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6

F. Carga 0.0001 0.0001 3.4772 3.4772 2.3205 3.4772 2.5260 3.7584

F. Pres. llantas 1 1 1 1 1 1 1 1

2,013 450 24 707,214 70,482 26,274 68,807 14,778 13,064 9.011E+05

2,014 469 25 737,624 73,513 27,403 71,765 15,413 13,625 9.398E+05

2,015 490 26 769,342 76,674 28,582 74,851 16,076 14,211 9.803E+05

2,016 511 27 802,424 79,971 29,811 78,070 16,767 14,822 1.022E+06

2,017 533 28 836,928 83,410 31,093 81,427 17,488 15,460 1.066E+06

2,018 556 29 872,916 86,996 32,430 84,928 18,240 16,124 1.112E+06

2,019 579 31 910,451 90,737 33,824 88,580 19,025 16,818 1.160E+06

2,020 604 32 949,601 94,639 35,279 92,389 19,843 17,541 1.210E+06

2,021 630 33 990,434 98,708 36,796 96,362 20,696 18,295 1.262E+06

2,022 657 35 1,033,022 102,953 38,378 100,506 21,586 19,082 1.316E+06

2,023 686 36 1,077,442 107,380 40,028 104,827 22,514 19,902 1.373E+06

2,024 715 38 1,123,772 111,997 41,749 109,335 23,482 20,758 1.432E+06

2,025 746 40 1,172,095 116,813 43,544 114,036 24,492 21,651 1.493E+06

2,026 778 41 1,222,495 121,836 45,417 118,940 25,545 22,582 1.558E+06

2,027 811 43 1,275,062 127,075 47,370 124,054 26,644 23,553 1.625E+06

2,028 846 45 1,329,890 132,539 49,407 129,389 27,789 24,565 1.694E+06

2,029 883 47 1,387,075 138,238 51,531 134,952 28,984 25,622 1.767E+06

2,030 921 49 1,446,719 144,182 53,747 140,755 30,231 26,723 1.843E+06

2,031 960 51 1,508,928 150,382 56,058 146,808 31,530 27,873 1.923E+06

2,032 1,002 53 1,573,812 156,849 58,469 153,120 32,886 29,071 2.005E+06

2,033 1,045 55 1,641,486 163,593 60,983 159,705 34,300 30,321 2.091E+06

TOTAL NÚMERO

REPETICIONES

EE

1.487E+04 7.886E+02 2.337E+07 2.329E+06 8.682E+05 2.274E+06 4.883E+05 4.317E+05 2.978E+07

44

ESTACION AV. LA MARINA



CAMION 2E

CAMION 3E

CAMION>=4E Total



F. Direccional 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

F.carril 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6

F. Carga 0.0001 0.0001 3.4772 3.4772 2.3205 3.4772 2.5260 3.7584

F. Pres. llantas 1 1 1 1 1 1 1 1

2,013 376 59 1,185,511 601,312 199,808 214,079 97,273 131,540 2.430E+06

2,014 392 61 1,236,488 627,168 208,400 223,284 101,456 137,197 2.534E+06

2,015 409 64 1,289,657 654,136 217,361 232,885 105,819 143,096 2.643E+06

2,016 427 67 1,345,112 682,264 226,707 242,900 110,369 149,249 2.757E+06

2,017 445 69 1,402,952 711,601 236,456 253,344 115,115 155,667 2.876E+06

2,018 464 72 1,463,279 742,200 246,623 264,238 120,065 162,361 2.999E+06

2,019 484 76 1,526,200 774,115 257,228 275,600 125,228 169,342 3.128E+06

2,020 505 79 1,591,827 807,402 268,289 287,451 130,612 176,624 3.263E+06

2,021 527 82 1,660,275 842,120 279,825 299,811 136,229 184,219 3.403E+06

2,022 549 86 1,731,667 878,331 291,858 312,703 142,086 192,140 3.549E+06

2,023 573 89 1,806,129 916,099 304,408 326,150 148,196 200,402 3.702E+06

2,024 598 93 1,883,792 955,492 317,497 340,174 154,569 209,019 3.861E+06

2,025 623 97 1,964,795 996,578 331,150 354,802 161,215 218,007 4.027E+06

2,026 650 101 2,049,282 1,039,431 345,389 370,058 168,147 227,382 4.200E+06

2,027 678 106 2,137,401 1,084,126 360,241 385,971 175,378 237,159 4.381E+06

2,028 707 110 2,229,309 1,130,744 375,731 402,567 182,919 247,357 4.569E+06

2,029 738 115 2,325,169 1,179,366 391,888 419,878 190,784 257,993 4.766E+06

2,030 769 120 2,425,152 1,230,078 408,739 437,932 198,988 269,087 4.971E+06

2,031 802 125 2,529,433 1,282,972 426,315 456,763 207,545 280,658 5.185E+06

2,032 837 131 2,638,199 1,338,140 444,646 476,404 216,469 292,726 5.408E+06

2,033 873 136 2,751,641 1,395,680 463,766 496,890 225,777 305,313 5.640E+06

TOTAL NÚMERO REPETICIONES EE

1.243E+04 1.940E+03 3.917E+07 1.987E+07 6.602E+06 7.074E+06 3.214E+06 4.347E+06 8.029E+07

45

ESTACION AV. AMÉRICA SUR (LADO OESTE)



CAMION 2E

CAMION 3E

CAMION>=4E Total



F. Direccional 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

F.carril 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6

F. Carga 0.0001 0.0001 4.5676 4.5676 3.2846 4.5676 3.2846 6.5868

F. Pres. llantas 1 1 1 1 1 1 1 1

2,013 355 49 1,501,963 421,901 169,329 131,569 69,178 148,929 2.443E+06

2,014 371 51 1,566,547 440,043 176,610 137,227 72,153 155,333 2.548E+06

2,015 387 53 1,633,909 458,965 184,204 143,127 75,256 162,013 2.658E+06

2,016 403 55 1,704,167 478,701 192,125 149,282 78,492 168,979 2.772E+06

2,017 421 58 1,777,446 499,285 200,386 155,701 81,867 176,245 2.891E+06

2,018 439 60 1,853,876 520,754 209,003 162,396 85,387 183,824 3.016E+06

2,019 458 63 1,933,593 543,146 217,990 169,379 89,059 191,728 3.145E+06

2,020 477 66 2,016,738 566,502 227,363 176,662 92,888 199,973 3.281E+06

2,021 498 68 2,103,457 590,861 237,140 184,259 96,882 208,572 3.422E+06

2,022 519 71 2,193,906 616,268 247,337 192,182 101,048 217,540 3.569E+06

2,023 541 74 2,288,244 642,768 257,973 200,446 105,393 226,894 3.722E+06

2,024 565 78 2,386,638 670,407 269,065 209,065 109,925 236,651 3.882E+06

2,025 589 81 2,489,264 699,234 280,635 218,055 114,652 246,827 4.049E+06

2,026 614 84 2,596,302 729,301 292,703 227,431 119,582 257,440 4.223E+06

2,027 641 88 2,707,943 760,661 305,289 237,211 124,724 268,510 4.405E+06

2,028 668 92 2,824,385 793,370 318,416 247,411 130,087 280,056 4.594E+06

2,029 697 96 2,945,833 827,485 332,108 258,049 135,681 292,099 4.792E+06

2,030 727 100 3,072,504 863,067 346,389 269,146 141,515 304,659 4.998E+06

2,031 758 104 3,204,622 900,178 361,283 280,719 147,600 317,759 5.213E+06

2,032 791 109 3,342,420 938,886 376,819 292,790 153,947 331,423 5.437E+06

2,033 825 113 3,486,145 979,258 393,022 305,380 160,567 345,674 5.671E+06


1.174E+04 1.615E+03 4.963E+07 1.394E+07 5.595E+06 4.347E+06 2.286E+06 4.921E+06 8.073E+07

46

ESTACION AV. AMÉRICA SUR (LADO ESTE)



CAMION 2E

CAMION 3E

CAMION>=4E Total



F. Direccional 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0

F.carril 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6

F. Carga 0.0001 0.0001 4.5676 4.5676 3.2846 4.5676 3.2846 6.5868

F. Pres. llantas 1 1 1 1 1 1 1 1

2,013 316 49 1,463,765 381,346 199,057 173,696 86,134 149,383 2.454E+06

2,014 330 51 1,526,707 397,744 207,617 181,165 89,838 155,806 2.559E+06

2,015 344 54 1,592,356 414,847 216,544 188,955 93,701 162,506 2.669E+06

2,016 359 56 1,660,827 432,685 225,856 197,081 97,730 169,494 2.784E+06

2,017 374 58 1,732,243 451,291 235,567 205,555 101,932 176,782 2.904E+06

2,018 390 61 1,806,729 470,696 245,697 214,394 106,315 184,384 3.029E+06

2,019 407 64 1,884,418 490,936 256,262 223,613 110,887 192,312 3.159E+06

2,020 425 66 1,965,448 512,047 267,281 233,228 115,655 200,582 3.295E+06

2,021 443 69 2,049,963 534,065 278,774 243,257 120,628 209,207 3.436E+06

2,022 462 72 2,138,111 557,029 290,761 253,717 125,815 218,202 3.584E+06

2,023 482 75 2,230,050 580,982 303,264 264,627 131,225 227,585 3.738E+06

2,024 503 78 2,325,942 605,964 316,305 276,006 136,868 237,371 3.899E+06

2,025 524 82 2,425,958 632,020 329,906 287,874 142,753 247,578 4.067E+06

2,026 547 85 2,530,274 659,197 344,092 300,253 148,891 258,224 4.242E+06

2,027 570 89 2,639,076 687,543 358,887 313,163 155,294 269,328 4.424E+06

2,028 595 93 2,752,556 717,107 374,320 326,630 161,971 280,909 4.614E+06

2,029 620 97 2,870,916 747,943 390,415 340,675 168,936 292,988 4.813E+06

2,030 647 101 2,994,365 780,104 407,203 355,324 176,200 305,586 5.020E+06

2,031 675 105 3,123,123 813,649 424,713 370,603 183,777 318,727 5.235E+06

2,032 704 110 3,257,417 848,635 442,976 386,538 191,679 332,432 5.460E+06

2,033 734 115 3,397,486 885,127 462,024 403,160 199,922 346,726 5.695E+06


1.045E+04 1.631E+03 4.837E+07 1.260E+07 6.578E+06 5.740E+06 2.846E+06 4.936E+06 8.108E+07

47

CAPITULO III

ESTUDIO DE MECÁNICA DE SUELOS

1. GENERALIDADES

El presente estudio se ha llevado a cabo con la finalidad de determinar las

características físicas – mecánicas del perfil del suelo dentro de la profundidad

activa y a partir de ellas, los parámetros necesarios para el Diseño estructural

del pavimento flexible del Óvalo Grau – Trujillo – La Libertad.

El programa de exploración de campo llevado a cabo consistió en la ejecución

de 4 calicatas excavadas en forma manual hasta 1.50 m de profundidad con

respecto a la superficie actual del terreno.

El perfil del suelo registrado en las calicatas está conformado por estratos

intercalados de suelos finos:

Arena arcillosa

Arcilla de mediana plasticidad

2. TRABAJOS EFECTUADOS

2.1. Exploración de campo

En las calicatas se realizó un perfil minucioso, el cual incluyó el registro

cuidadoso de las características de los suelos que conforman cada estrato

del perfil del suelo, las cuales debidamente protegidas e identificadas

fueron analizadas.

48

2.2. Ensayos de laboratorio

En el laboratorio se verificó la clasificación de todas las muestras obtenidas

y se escogieron muestras representativas para ejecutar con ellas los

siguientes ensayos:

- Contenido de Humedad ASTM D- 2216

- Análisis Granulométrico por Tamizado ASTM D- 422

- Gravedad específica de los sólidos ASTM D- 854

- Límites de Atterberg

- Proctor Modificado ASTM D- 1557

- CBR ( California Bearing Ratio) ASTM D- 1883

Los ensayos de laboratorio fueron realizados de acuerdo con las normas

ASTM respectivas y con los resultados obtenidos se procedió efectuar una

comparación con las características de los suelos obtenidos en el campo y las

compatibilizaciones correspondientes en los casos en que fue necesario para

obtener los perfiles de suelos definitivos, que son los que se presentan.

3. CARÁCTERÍSTICAS DEL SUBSUELO

3.1. Perfil del Suelo

El perfil del suelo registrado en las calicatas hasta 1.50 m de

profundidad, está conformado por estratos de suelos finos:

- Arena arcillosa.

- Arcilla de mediana plasticidad.

3.2. Nivel Freático

En las calicatas efectuadas no se detectó el nivel de la napa freática.

49

4. EVALUCACIÓN GENERAL

- Informe de la obra existente:

De acuerdo a la inspección ocular y trabajos de campo realizados (cuatro

calicatas ubicadas en lugares estratégicos, a lo largo de todo el recorrido de la

obra vial) en la misma vía de acceso, observamos lo siguiente:

a) Se puede ver según la inspección durante el recorrido del tramo en

estudio que los materiales circundantes a la zona actual está conformado e

por material grueso y fino que son arena arcillosa y arcilla.

b) Se realizaron ensayos estándar de campo y laboratorio, con fines de

identificación y clasificación. Realizados dichos ensayos y de acuerdo a

las calicatas (distribuidos en diversos tramos de la carretera), obtenemos

lo siguiente:

1. El presente estudio permite conocer a nivel preliminar las características

físicas y mecánicas del suelo, suelo donde se pretende hacer el Diseño

Estructural del Pavimento Flexible, así como verificar las condiciones

actuales existentes de campo de la Sub Rasante, del referido proyecto.

2. Según la clasificación de los suelos que conforman el material base de la

superficie actual de la carretera, las que alcanzaron una profundidad de

1.50 m., realizada a través de las calicatas pozos a cielo abierto, se puede

constatar la presencia de los siguientes materiales:

Tabla N° 20: Clasificación de suelos a través de calicatas

3. Realizada la investigación de campo y laboratorio concluimos con lo

siguiente:

CALICATA - 01 CALICATA - 02 CALICATA - 03 CALICATA - 04

SC : Arena -

Arcillosa.

SC : Arena -

Arcillosa.

SC : Arena -

Arcillosa.

CL : Arcilla de

mediana

plasticidad.

50

Tabla N° 21: Cuadro resumen de la caracterización del suelo

51

CAPITULO IV

DISEÑO DEL PAVIMENTO

1. DISEÑO ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO

Para el diseño estructural del pavimento de éste estudio en particular, se

diseñará una estructura de pavimento por el Método AASHTO 1993. Estos

métodos se basan en la resistencia a la fatiga y deformación.

En lo que respecta al método de diseño propuesto por la AASTHO, se ha

tomado la información proveniente de la Guide for Paviment Structures,

edición 1993, que se basa en el valor de CBR (California Bearing Ratio) de la

subrasante, número de ejes equivalentes, para determinar el número estructural

de diseño. Este método proporciona una expresión analítica que para efectos de

cálculos computarizados la solución matemática es sumamente útil. La

evolución del método, establece las complementaciones siguientes:

Se introduce el coeficiente de drenaje como parámetro de caracterización de

la base granular para fines del Número Estructural. Indirectamente se mide

la influencia del agua en la capacidad estructural del pavimento.

Se introduce el concepto de “pérdida de servicio”.

El valor soporte de la subrasante “S”, se reemplaza por el módulo resilente

MR.

Se introduce el parámetro de confiabilidad.

52

2. MÓDULO DE RESILENCIA (Mr)

El Módulo de Resilencia es una medida de la rigidez del suelo de subrasante, el

cual para su cálculo se empleará la ecuación, que correlaciona con el CBR,

recomendada por el MEPDG (Mechanistic Empirical Pavement Design Guide):

Reemplazando se obtuvo:

( )

Mr (psi )= 9822.72

3. NIVEL DE CONFIANZA O CONFIABILIDAD ( % R)

Esta probabilidad está en función de la variabilidad de los factores que influyen

sobre la estructura del pavimento y su comportamiento; sin embargo,

solicitaciones diferentes a las esperadas, como por ejemplo, calidad de la

construcción, condiciones climáticas extraordinarias, crecimiento excepcional

del tráfico pesado mayor a lo previsto y otros factores, pueden reducir la vida

útil prevista de un pavimento.

En consecuencia, a mayor nivel de confiabilidad se incrementará el espesor de

la estructura del pavimento a diseñar.

Para este caso comprende una arteria principal urbana, cuya confiabilidad varía

entre 80 – 99, en el cual le estimamos un valor de 95 % de confiabilidad.

53

Figura Nº 08: Valores del nivel de confianza “R” de acuerdo al tipo de

camino.

4. DESVIACIÓN ESTÁNDAR (So)

La Desviación Estándar es un valor que toma en cuenta la variabilidad esperada

de la predicción del tránsito y de los otros factores que afectan el

comportamiento del pavimento. La Guía AASTHO recomienda adoptar para

los pavimentos flexibles, valores de So comprendidos entre 0.40 y 0.50.

En la etapa de diseño del pavimento flexible se recomienda el valor de So=

0.45.

5. DESVIACIÓN ESTÁNDAR NORMAL (Zr)

La Desviación Estándar Normal representa el valor de la confiabilidad

seleccionada, para un conjunto de datos en una distribución normal.

54

Figura Nº 09: Desviación estándar normal de acuerdo al tipo de

camino.

55

6. ÍNDICE DE SERVICIABILIDAD (PSI)

El Índice de Serviciabilidad es la comodidad de circulación ofrecida al usuario.

Su valor varía de 0 a 5. Un valor de 5 refleja la mejor comodidad teórica y por

el contrario un valor de 0 refleja el peor. Cuando la condición de la vía decrece

por deterioro, el PSI también decrece.

Figura Nº 10: Clasificación de Índice de serviciabilidad

Antes de diseñar el pavimento se deben elegir los índices de servicio inicial y

final.

El índice de servicio inicial p0 depende del diseño y la calidad de la

construcción. En los pavimentos flexibles nuevos estudiados por la AASTHO

alcanzó un valor medio de p0=4.2.

56

Figura Nº 11: Clasificación de Índice de serviciabilidad inicial

57

El índice de servicio final pt representa el índice más bajo capaz de ser tolerado

por el pavimento, antes de que sea imprescindible de rehabilitación mediante un

refuerzo o una reconstrucción. Se sugiere para carreteras de mayor tránsito un

valor de pt≥2.5.

Figura Nº 11: Clasificación de Índice de serviciabilidad final

Fuente: Elaboracion Propia, en base a datos de la Guia AASHTO’93

58

7. PÉRDIDA O DISMINUCIÓN DEL ÍNDICE DE

SERVICIABILIDAD (ΔPSI)

(ΔPSI) es la diferencia entre la Serviciabilidad Inicial y Terminal asumida para

el proyecto en desarrollo.

8. COEFICIENTE DE DRENAJE (Cd)

Es el porcentaje del tiempo anual en que la estructura del pavimento está

expuesta a niveles cercanos a la saturación.

El valor de este coeficiente depende de dos parámetros:

La capacidad de drenaje, que se determina de acuerdo al tiempo que

tarda el agua en ser evacuada del pavimento.

El porcentaje de tiempo durante el cual el pavimento está expuesto a

niveles de humedad próximos a la saturación.

59

Figura Nº 12: Clasificación del drenaje

Figura Nº 13: Valores para modificar los Coeficientes Estructurales

60

9. NÚMERO ESTRUCTURAL REQUERIDO (SN)

Es un número abstracto, que se expresa la resistencia estructural de un

pavimento requerido, para una combinación dada de soporte del suelo de

subrasante, del tránsito, de la serviciabilidad terminal y de las condiciones

ambientales.

Los datos obtenidos y procesados se aplican a la ecuación de diseño AASTHO

y se obtiene el Número Estructural, que representa el espesor total del

pavimento a colocar y debe ser transformado al espesor efectivo de cada una de

las capas que lo constituirán, o sea de la capa de rodadura, de base y de sub

base, mediante el uso de los coeficientes estructurales, esta conversión se

obtiene aplicando la siguiente ecuación:

62

Figura Nº 14: Espesores mínimos en función de los Ejes Equivalentes

63

CAPITULO V

RESULTADOS

CARACTERÍSTICAS DE LA ESTRUCTURA DEL PAVIMENTO

Según la clasificación de los suelos que conforman el material base de la

superficie actual de la carretera, las que alcanzaron una profundidad de 1.50 m.,

realizada a través de las calicatas pozos a cielo abierto, se puede constatar la

presencia de los siguientes materiales de la zona de estudio:

ESAL DE DISEÑO: 8023000

PERIODO DE DISEÑO: 20 años.

CBR: 8.20

SERVICIABILIDAD INICIAL: 4.2

SERVICIABILIDAD FINAL: 2.5

FACTOR DE CONFIABILIDAD: 95%

STANDARD NORMAL DEVIATE: -1.645

OVERALL STANDARD DEVIATION: 0.45

NÚMERO ESTRUCTURAL : 4.65

COEFICIENTES ESTRUCTURALES:

CALICATA - 01 CALICATA - 02 CALICATA - 03 CALICATA - 04

SC : Arena -

Arcillosa.

SC : Arena -

Arcillosa.

SC : Arena -

Arcillosa.

CL : Arcilla de

mediana

plasticidad.

64

a. COEFICIENTES ESTRUCTURALES DE CAPA

Concreto Asfáltico (a1) 0.44

Base granular (a2) 0.14

Subbase (a3) 0.11

b. COEFICIENTES DE DRENAJE DE CAPA

Base granular (m2) 1.20

Subbase (m3) 1.20

ALTERNATIVA SNreq SNresul D1(cm) D2(cm) D3(cm)

1 4.65 5.02 10 35 25

2 4.65 5.35 10 35 30

3 4.65 5.28 10 40 30

4 4.65 5.61 10 30 30

Comentarios: Se recomienda la segunda alternativa, con una estructura de pavimento:

HMA= 10

10 cm

Base= 35

35 cm

Subbase= 30

30 cm

La subrasante debe ser nivelada y compactada al 95% de las relaciones densidad

y humedad controladas.

65

CAPITULO VI

DISCUCIÓN

El conteo del tráfico se tomó en 7 días calendarios y tomó como periodo de

diseño 20 años, lo cual nos dio como resultado un ESAL de 8.02 x 10ᶺ6 y esto es

factible ya que se tomó en cuenta el factor de crecimiento real.

El Estudio de Mecánica de Suelos se realizó haciendo calicatas, por la similitud

que se encontró en las muestras extraídas lo cual nos dio como material

predominante una Arena Arcillosa y Arcilla de mediana plasticidad el cual nos

dio como resultado un CBR de Diseño de 8.20 %, este valor es relativamente

bajo por el alto porcentaje de finos que se tiene en la muestra.

El diseño del pavimento se realizó con los Métodos de AASTHO.

La culminación del presente trabajo: “Diseño Estructural del Pavimento

Flexible para el anillo vial del Óvalo Grau – Trujillo – La Libertad”, sirve de

base para realizar los trabajos de construcción del anillo vial, ya que esto le

compete a los Organismos Públicos.

66

CAPITULO VII

CONCLUSIONES

- El Diseño de la Estructura del Pavimento Flexible, del presente proyecto,

obedece a parámetros del comportamiento del lugar de emplazamiento,

tomando como variables de entrada, la caracterización del tránsito, las

propiedades mecánicas de los materiales y del terreno de fundación, las

condiciones climáticas, las condiciones de drenaje y los niveles de

serviciabilidad y confiabilidad.

- En el método AASTHO – 93, el cálculo del espesor de la estructura del

pavimento, relaciona las variables, considerando principalmente los

Factores de Equivalentes de ejes tipo de 80 Kn o 18 Kips o ESALs y el

Módulo Resilente de la Subrasante MR.

- El procedimiento a seguir para obtener el número estructural SN, es

iterativo, de donde se obtiene el espesor de cada capa que forman en

paquete estructural del pavimento. Este procedimiento tiende a obtener

valores elevados del número estructural en capas superiores, obteniendo

un espesor reducido en la capa sub-base, lo que implica un mayor costo

en la conformación del paquete estructural.

- Concluimos indicando, que dentro del diseño del Pavimento Flexible,

siguiendo las recomendaciones del método AASTHO -93 se tiene la

siguiente estructura:

67

CAPITULO VIII

RECOMENDACIONES

- Para determinar el valor de confiabilidad se debe tener en cuenta el uso

esperado del pavimento, ya que el costo del pavimento sería elevado, si

el nivel de serviciabilidad no alcanza su uso esperado y será necesario

realizar mantenimientos. Un nivel de confiabilidad alto implica que un

pavimento se realice con mayores costos iniciales.

- Realizar más de dos ensayos de CBR de la subrasante, para la obtención

de un valor medio, el mismo nos permitirá obtener un valor óptimo del

Módulo Resilente MR de la subrasante.

- La ejecución del presente proyecto deberá realizarse siguiendo las

consideraciones y especificaciones propuestas, para lograr un

funcionamiento eficiente durante el periodo de vida de diseño.

68

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

a) A. M. Fonseca, INGENIERIA DE PAVIMENTOS PARA CARRETERAS

Segunda Edición, Bogotá – Colombia, Año 2002

b) Rico Rodríguez, A. y Del Castillo, H. (2000). La ingeniería de Suelos en las

Vías Terrestres (1ra ed.) México - Noriega.

c) Manual de Suelos, Geología y Pavimentos para el diseño de pavimentos.

d) C.E. 010 Pavimentos Urbanos.

69

ANEXOS

70

CONTENIDO NATURAL DE HUMEDAD

(NTP 339.127)

Proyecto: “DISEÑO ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO FLEXIBLE PARA EL ANILLO VIAL DEL

ÓVALO GRAU- TRUJILLO- LA LIBERTAD".

Ubicación: ÓVALO GRAU- TRUJILLO - LA LIBERTAD.

Tesista: Br. GÓMEZ VALLEJOS SUSAN JACKELIN.

Muestra: CALICATA - 01

Profundidad: 1.50 m

Muestra: M-01

Recipiente: 1 2

Peso Recipiente : 38.00 37.50

Peso Recipiente + Muestra Humeda: 145.00 149.50

Peso Recipiente + Muestra Seca: 135.00 139.50

Peso Agua: 10.00 10.00

Peso Seco: 97.00 102.00

W%: 10.31 9.80

Wpromedio%: 10.06

Ing. Juan Paul E. Henríquez Ulloa

Ing. Manuel Villalobos Vargas

Laboratorio de Suelos

Director de Escuela de Ing. Civil

71


(NTP 339.127)






Profundidad: 1.50 m

Muestra: M-02

Recipiente: 1 2




Peso Agua: 7.50 8.00

Peso Seco: 112.50 112.50

W%: 6.67 7.11

Wpromedio%: 6.89





72


(NTP 339.127)






Profundidad: 1.50 m

Muestra: M-03

Recipiente: 1 2





Peso Seco: 125.50 109.00

W%: 5.58 5.96

Wpromedio%: 5.77





73


(NTP 339.127)






Profundidad: 1.50 m

Muestra: M-04

Recipiente: 1 2





Peso Seco: 57.50 62.50

W%: 10.43 9.60

Wpromedio%: 10.02





78

GRAVEDAD ESPECÍFICA DE SOLIDOS

(NTP 339.131)

Proyecto: “DISEÑO ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO FLEXIBLE PARA EL ANILLO VIAL DEL ÓVALO

GRAU- TRUJILLO- LA LIBERTAD".




Profundidad: -1.50 m

Muestra M-01

Peso Inicial Muestra (gr.) =

130.0

130.0

Peso Frasco volumetrico =

172.0

136.0

Peso Frasco + Agua =

669.0

633.0

Peso Frasco + Muestra =

302.0

266.0

Peso Frasco + Muestra + Agua =

750.3

714.4

Gs = 2.669 2.675

Gs promedio= 2.67

79


(NTP 339.131)







Muestra M-01


170.0

175.0


148.0

138.0


657.0

632.0


318.0

313.0


763.8

742.0

Gs = 2.690 2.692

Gs promedio= 2.69

80


(NTP 339.131)







Muestra M-01


180.0

180.0


153.0

168.0


644.0

652.5


333.0

348.0


757.0

765.4

Gs = 2.687 2.683

Gs promedio= 2.68

81


(NTP 339.131)







Muestra M-01


150.0

160.0


162.0

148.5


639.0

645.0


312.0

308.0


733.4

745.3

Gs = 2.698 2.703

Gs promedio= 2.70

82

DETERMINACIÓN DEL LIMITE LÍQUIDO, LIMITE PLÁSTICO E ÍNDICE

DE PLASTICIDAD DEL SUELO

(NTP 339.129)

Proyecto: "DISEÑO ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO FLEXIBLE DEL ANILLO VIAL DEL ÓVALO GRAU- TRUJILLO - LA LIBERTAD".

Ubicación: ÓVALO GRAU- TRUJILLO- LA LIBERTAD.

Tesista: Br. GÓMEZ VALLEJOS SUSAN JACKELIN

Muestra: CALICATA N° 4

Profundidad: - 1.50 m .

LIMITE LÍQUIDO

RECIPIENTE Nº 22 24.05

Nº DE GOLPES 18 24 28 34 25 x

Peso Tara + Peso Muestra Humeda =

49.40

54.30 56.70

49.80 28 21.43

Peso Tara + Peso Muestra Seca =

47.10

51.70 53.80

48.40

PESO AGUA

2.30

2.60 2.90

1.40 3

x-

28.74

PESO Tara

36.70

38.60 37.10

39.40 3

27.21-

x

Peso Muestra Seca

10.40

13.10 16.70

9.00 72.15

% DE HUMEDAD

22.12

19.85 17.37

15.56 64.29

22.12

19.85 17.37

136.4 6

LIMITE PLÁSTICO

22.74

1 2

Resumen


21.60

22.40

L.L. =

18.72

Peso Tara + Peso Muestra seca =

21.00

21.60

L.P.=

10.49

PESO AGUA

0.60

0.80

I.P.=

8.24

PESO Tara

15.40

13.80

Peso Muestra Seca

5.60

7.80

% DE HUMEDAD

10.71

10.26

83

12.0

16.0

20.0

24.0

1 10 100

Hu

me

da

d (

%)

N° de Golpes

Curva de Fluidez

84

DETERMINACIÓN DEL LIMITE LÍQUIDO, LIMITE PLÁSTICO E

ÍNDICE DE PLASTICIDAD DEL SUELO

(NTP 339.129)

Proyecto: “DISEÑO ESTRUCTURAL DEL PAVIMENTO FLEXIBLE DEL ANILLO VIAL DEL ÓVALO GRAU- TRUJILLO - LA LIBERTAD".





LIMITE LÍQUIDO


Nº DE GOLPES 16 23 27 32 25 x


57.80

59.70

53.40

47.20 28 21.43


54.50

56.20

50.90

45.90

PESO AGUA

3.30

3.50

2.50

1.30 3

x-

28.74

PESO Tara

38.30

37.60

35.90

37.50 3

27.21-

x

Peso Muestra Seca

16.20

18.60

15.00

8.40 72.15

% DE HUMEDAD

20.37

18.82

16.67

15.48 64.29

20.37

18.82

16.67 136.4 6

LIMITE PLÁSTICO

22.74

1 2

Resumen


20.50

15.30

L.L. =

17.83


19.80

14.70

L.P.=

10.82

PESO AGUA

0.70

0.60

I.P.=

7.02

PESO Tara

13.60

8.90

Peso Muestra Seca

6.20

5.80

% DE HUMEDAD

11.29

10.34

85

12.0

16.0

20.0

24.0

1 10 100

Hu

me

da

d (

%)

N° de Golpes

Curva de Fluidez

86

DETERMINACIÓN DEL LIMITE LÍQUIDO, LIMITE PLÁSTICO E INDICE DE

PLASTICIDAD DEL SUELO

(NTP 339.129)





Profundidad: - 1.50 m.

LIMITE LÍQUIDO


Nº DE GOLPES 17 24 30 33 25 x


51.80

49.00

52.90 53.80 28 21.43


49.10

47.10

50.50 51.60

PESO AGUA

2.70

1.90

2.40 2.20 3

x-

28.74

PESO Tara

38.50

38.10

38.40 39.10 3

27.21-

x

Peso Muestra Seca

10.60

9.00

12.10 12.50 72.15

% DE HUMEDAD

25.47

21.11

19.83 17.60 64.29

25.47

21.11

19.83 136.4 6

LIMITE PLÁSTICO

22.74

1 2

Resumen


23.40

25.70

L.L. =

21.00


22.70

24.80

L.P.=

11.91

PESO AGUA

0.70

0.90

I.P.=

9.09

PESO Tara

17.00

17.00

Peso Muestra Seca

5.70

7.80

% DE HUMEDAD

12.28

11.54

87

15.0

19.0

23.0

27.0

31.0

1 10 100

Hu

me

da

d (

%)

N° de Golpes

Curva de Fluidez

88

DETERMINACIÓN DEL LIMITE LÍQUIDO, LIMITE PLÁSTICO E ÍNDICE DE

PLASTICIDAD DEL SUELO

(NTP 339.129)






LIMITE LÍQUIDO


Nº DE GOLPES 19 23 27 33 25 x

Peso Tara + Peso Muestra Humeda = 54.40 54.10 49.30

51.30 28 21.43

Peso Tara + Peso Muestra Seca = 51.40 51.60 47.50

49.60

PESO AGUA 3.00 2.50 1.80

1.70 3

x-

28.74

PESO Tara 37.20 38.40 36.50

36.90 3

27.21-

x

Peso Muestra Seca 14.20 13.20 11.00

12.70 72.15

% DE HUMEDAD 21.13 18.94 16.36

13.39 64.29

21.13

18.94

16.36 136.4 6

LIMITE PLÁSTICO

22.74

1 2

Resumen

Peso Tara + Peso Muestra Humeda = 22.80 20.90

L.L. =

17.45

Peso Tara + Peso Muestra seca = 22.20 20.40

L.P.=

9.89

PESO AGUA 0.60 0.50

I.P.=

7.56

PESO Tara 16.30 15.20

Peso Muestra Seca 5.90 5.20

% DE HUMEDAD 10.17 9.62

89

10.0

14.0

18.0

22.0

1 10 100

Hu

me

da

d (

%)

N° de Golpes

Curva de Fluidez

90

METODO C

NUMERO DE CAPAS 5

NUMERO DE GOLPES 56

DSM (gr./cm³) 1.75

OCH (%) 10.10

DATOS DEL MOLDE

N°: 1

PESO(gr): 2804

VOLUMEN(cm3): 2124.0

91

1.70

1.71

1.72

1.73

1.74

1.75

1.76

1.77

5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0

De

ns

ida

d s

ec

a g

r/c

c

contenido de humedad %

92

METODO C

NUMERO DE CAPAS 5

NUMERO DE GOLPES 56

DSM (gr./cm³) 1.85

OCH (%) 9.10

DATOS DEL MOLDE

N°: 1

PESO(gr): 2804


93

1.80

1.81

1.82

1.83

1.84

1.85

1.86

1.87

4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0

De

ns

ida

d s

ec

a g

r/c

c


94

METODO C

NUMERO DE CAPAS 5

NUMERO DE GOLPES 56

DSM (gr./cm³) 1.80

OCH (%) 9.02

DATOS DEL MOLDE

N°: 1

PESO(gr): 2804


95

1.77

1.78

1.79

1.80

1.81

4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0

De

ns

ida

d s

ec

a g

r/c

c


96

METODO C

NUMERO DE CAPAS 5

NUMERO DE GOLPES 56

DSM (gr./cm³) 1.84

OCH (%) 9.07

DATOS DEL MOLDE

N°: 1

PESO(gr): 2804


97

1.80

1.81

1.82

1.83

1.84

1.85

4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0

De

ns

ida

d s

ec

a g

r/c

c


99

0

200

400

600

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60

Esfu

erz

o (l

bs/p

ulg

2)

Penetración (pulg.)

Molde 57 Golpes

100

0

200

400

600

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60

Esfu

erz

o (l

bs/p

ulg

2)


Molde 25 Golpes

0

200

400

600

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60

Esfu

erz

o (l

bs/p

ulg

2)


Molde 12 Golpes

101

1.65

1.70

1.75

1.80

1.85

1.90

0 10 20 30

DS

M (

gr/

cm

3)

CBR (%)

Curva CBR - Densidad

102

VALORES PROCTOR MODIFICADO:

DENSIDAD SECA MAXIMA (gr/cm3): 1.84

HUMEDAD ÓPTIMA (%): 9.07

95% DENSIDAD SECA MAXIMA

(gr/cm3): 1.75

C.B.R. (%): 15.00 %

105

0

50

100

150

200

250

300

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60

Esfu

erz

o (l

bs/p

ulg

2)


Molde 57 Golpes

0

50

100

150

200

250

300

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60

Esfu

erz

o (l

bs/p

ulg

2)


Molde 25 Golpes

0

50

100

150

200

250

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60

Esfu

erz

o (l

bs/p

ulg

2)


Molde 12 Golpes

106

VALORES PROCTOR MODIFICADO:

DENSIDAD SECA MAXIMA (gr/cm3): 1.75

HUMEDAD ÓPTIMA (%): 10.10

95% DENSIDAD SECA MAXIMA

(gr/cm3): 1.66

C.B.R. (%): 8.20 %

1.60

1.65

1.70

1.75

1.80

1.85

1.90

0 10 20 30

DS

M (

gr/

cm

3)

CBR (%)

Curva CBR - Densidad

107

Extracción de muestras

108

Ensayos de Mecánica de Suelos

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